Энергодиагностика
+7-498-661-92-81
+7-498-661-61-35
Метод Магнитной Памяти Металла
Энергодиагностика
Метод Магнитной Памяти Металла
Новости
15 января 2020 г.
Получены положительные отзывы на книгу Власова В.Т. и Дубова А.А. «Физические основы метода МПМ» от ведущих ВУЗов РФ
23 мая 2019 г.
Состоялась встреча международной группы специалистов по методу магнитной памяти металла Международного комитета по неразрушающему контролю (ICNDT), объединяющая 18 специалистов из 14 стран мира

Итоги внедрения метода магнитной памяти металла в России и в других странах

д.т.н., профессор Дубов А.А.

Метод магнитной памяти металла (МПМ) - метод неразрушающего контроля, основанный на анализе распределения собственного магнитного поля рассеяния (СМПР) на поверхности изделий с целью определения зон концентрации напряжений (ЗКН), дефектов и неоднородности структуры металла и сварных соединений.

На основе установленной взаимосвязи дислокационных процессов с физикой магнитных явлений в металлах изделий введено понятие "магнитная память металла" и разработан новый метод диагностики. Уникальность метода магнитной памяти металла заключается в том, что он основан на использовании собственного магнитного поля рассеяния (СМПР). Возникновение СМПР обусловлено формированием доменных границ на скоплениях дислокаций высокой плотности (дислокационных стенках). Ни при каких условиях с искусственным намагничиванием в работающих конструкциях такой источник информации, как собственное магнитное поле, получить невозможно. Только в малом внешнем поле, каким является магнитное поле Земли, в нагруженных конструкциях, когда энергия деформации на порядок превосходит энергию внешнего магнитного поля, такая информация формируется и может быть получена. В практических работах показано, что метод МПМ может применяться, как при работе оборудования, так и после снятия рабочих нагрузок, во время ремонта. В силу "магнитодислокационного гистерезиса" магнитная текстура, сформировавшаяся под действием рабочих нагрузок, после их снятия как бы "замораживается". Таким образом, предоставляется уникальная возможность путем считывания этой информации с помощью специализированных приборов выполнять оценку фактического напряженно-деформированного состояния оборудования и выявлять на раннем этапе зоны максимальной поврежденности металла.

Интерес специалистов России и других стран из различных отраслей промышленности к принципиально новому магнитному методу неразрушающего контроля (НК) неуклонно растет. Внедрение метода МПМ и соответствующих приборов контроля в практику, как правило, осуществляется на добровольной основе, что является ярким подтверждением эффективности метода.

Интерес к методу обусловлен нерешенными проблемами, которые возникают на практике при контроле качества изделий машиностроения, при обеспечении надежности и оценке ресурса оборудования.

Обозначим основные из них.

  • До сих пор на большинстве заводов-изготовителей в России и за рубежом отсутствует 100% контроль качества продукции на неоднородность структуры. По этой причине разброс механических свойств на новых изделиях достигает 20% и более, что значительно снижает срок их службы.
  • Сварка существует более 100 лет, а методов НК, позволяющих на практике выполнять экспресс-контроль качества сварных соединений в единой комплексной системе факторов "структурно-механическая неоднородность - дефекты сварного шва - конструктивный и технологический концентратор напряжений" до сих пор нет. В настоящее время широко применяется дефектоскопия с поиском недопустимых дефектов (при этом, научно-обоснованных норм на размеры допустимых дефектов в сварных соединениях с точки зрения механики разрушения, как правило, нет). Самое главное - распределение остаточных сварочных напряжений, определяющих надежность сварного соединения, до сих пор не контролируется.
  • Существующие проблемы оценки ресурса стареющего оборудования с использованием традиционных методов и средств контроля также не решаются из-за их непригодности для ранней диагностики усталостных повреждений.

Можно уверенно говорить, что если мы имеем на предприятии старое оборудование, которое мы не можем 100% обследовать на структурную поврежденность металла и выявить назревающие повреждения, то в этом случае мы работаем на непредсказуемую аварию.

Таким образом, несмотря на то, что неразрушающий контроль существует в России и других странах уже более 100 лет, все еще остаются нерешенными многие проблемы контроля качества изделий и диагностики. Поэтому востребование метода МПМ, направленного на решение указанных задач НК, обусловлено повседневной практикой и жизнью предприятий.

Метод магнитной памяти металла по содержанию и физической сущности представляет собой не только принципиально новый магнитный метод НК, но открывает новое направление в технической диагностике, так как он объединяет потенциальные возможности НК, механики разрушения и металловедения.

В настоящее время в энергетике, нефтехимии, газовой и в других отраслях промышленности России на основе метода магнитной памяти металла разработаны и применяются на практике следующие руководящие документы и стандарты организаций:

  • РД 10-577-03. Типовая инструкция по контролю металла и продлению срока службы основных элементов котлов, турбин и трубопроводов тепловых электростанций.
  • РД 34.17.446-97. Методические указания по техническому диагностированию труб поверхностей нагрева паровых и водогрейных котлов.
  • РД 34.17.437-95. Неразрушающий магнитный метод диагностирования сварных соединений трубных систем котлов и трубопроводов энергетических установок.
  • РД 51-1-98. Методика оперативной компьютерной диагностики локальных участков газопроводов с использованием магнитной памяти металла.
  • РД 03-380-00. Инструкция по обследованию шаровых резервуаров и газгольдеров для хранения сжиженных газов под давлением.
  • РД 03-410-01. Инструкция по проведению комплексного технического освидетельствования изотермических резервуаров сжиженных газов.
  • РБ РТН. Инструкция по техническому диагностированию подземных стальных газопроводов.
  • РД 102-008-2002. Инструкция по диагностике технического состояния трубопроводов бесконтактным магнитометрическим методом.
  • П1-01.05 М-0183. Методические указания компании. Технические требования на входной контроль, ремонт установок электроцентробежных насосов (ПАО «Роснефть»).
  • П1-01.05 М-0012 ЮЛ-099. Методические указания ООО «РН-ЮГАНСКНЕФТЕГАЗ». Требования к входному контролю, качеству ремонта, ревизии и комплектации электропогружного оборудования.
  • Методика диагностирования устьевой, фонтанной и нагнетательной арматуры, отработавшей нормативный срок службы (ПАО «Лукойл»).
  • РД 19.100.00-КТН-036-13. Правила технического диагностирования и освидетельствования механо-технологического оборудования. Методики технического диагностирования механо-технологического оборудования. Часть 2. Методики выполнения
  • РД 23.040.00-КТН-186-15. Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. Техническое диагностирование и гидроиспытания технологических трубопроводов. Методика выполнения.
  • РД СИЦ «Экспертлифт» 05-001-2002. Лифты пассажирские, больничные и грузовые. Неразрушающий контроль. Методические указания по магнитному контролю металлоконструкций лифтов.
  • РД 05-112-2005. Краны грузоподъемные. Методические указания по магнитному контролю металло-конструкций (метод МПМ) грузоподъемных машин (кранов, подъемников).
  • СТО Газпром РД 1.10-098-2004. Методика проведения технического диагностирования трубопроводов и обвязок технологического оборудования газораспределительных станций магистральных газопроводов.
  • СТО Газпром 2-1.9-089-2006. Прогнозирование технического состояния для возможного продления срока службы теплоэнергетического оборудования.
  • СТО Газпром 2-2.3-085-2006. Методика проведения базового диагностического обследования подземных технологических трубопроводов подземных хранилищ газа.
  • СТО Газпром 2-2.3-095-2007. Методические указания по диагностическому обследованию линейной части магистральных газопроводов.
  • СТО Газпром 2-2.3-112-2007. МУ по оценке работоспособности участков МГ с коррозионными дефектами.
  • СТО Газпром 2-2.3-173-2007. Инструкция по комплексному обследованию и диагностике магистральных газопроводов, подверженных коррозионному растрескиванию под напряжением.
  • СТО Газпром 2-2.3-184-2007. Методика по расчету и обоснованию коэффициентов запаса прочности и устойчивости магистральных газопроводов на стадии эксплуатации и технического обслуживания.
  • СТО Газпром 2-3.5-252-2008. Методика продления срока безопасной эксплуатации МГ.
  • СТО Газпром 2-2.3-253-2009. Методика оценки технического состояния и целостности газопроводов.
  • СТО Газпром 2-2.3-327-2009. Оценка НДС технологических трубопроводов компрессорных станций.
  • СТО Газпром 2-2.3-328-2009. Оценка технического состояния и срока безопасной эксплуатации технологических трубопроводов компрессорных станций.
  • СТО Газпром 2-4.1-406-2009. Методика оценки остаточного ресурса запорно-регулирующей арматуры магистральных газопроводов.
  • СТО Газпром 9.4-052-2016. Защита от коррозии. Организация коррозионных обследований объектов ПАО «Газпром». Основные требования.
  • СА-03-008-08. Резервуары вертикальные стальные сварные для нефти и нефтепродуктов. Техническое диагностирование и анализ безопасности.
  • СТО МОГ 9.4-002-2011. Методика проведения технического диагностирования отключающих устройств на объектах ГУП МО «Мособлгаз».

Методики и методические указания, разработанные предприятием ООО "Энергодиагностика" и согласованные с Ростехнадзором:

  • методические указания по техническому диагностированию трубопроводов;
  • методические указания по техническому диагностированию сосудов и аппаратов;
  • методика оценки состояния барабанов паровых котлов;
  • методика оценки состояния гибов котельных и паропроводных труб;
  • методические указания по техническому диагностированию концевых деталей установок электрического центробежного насоса (УЭЦН).

Методики и методические указания, разработанные ООО "Энергодиагностика":

  • методика оценки состояния роторов паровых турбин;
  • методика оценки состояния лопаток паровых турбин;
  • методика контроля осевых каналов роторов турбин;
  • методика оценки состояния отдельных деталей турбинного оборудования (шпильки, вкладыши подшипников и др.);
  • методика оценки состояния корпусов, цилиндров, стопорных и регулирующих клапанов турбин;
  • методика оценки состояния бандажных колец генератора;
  • методика оценки состояния лопаток и роторов компрессорных установок;
  • методика контроля плотности прилегания баббита на вкладышах подшипников скольжения;
  • методика определения зон концентрации механических напряжений в зубчатых колесах;
  • методика контроля цапф, ковшей, крюков и крюковых подвесок кранов;
  • методические указания по техническому диагностированию компрессорно-бурильных труб и соединительных муфт;
  • методические указания по внутритрубной диагностике теплообменных аппаратов;
  • методика контроля фонтанной арматуры на нефтегазопромыслах;
  • методические указания по проведению бесконтактного магнитометрического обследования газонефтепроводов;
  • методика оценки технического состояния действующих теплопроводов бесконтактным магнитометрическим методом (согласована с ОАО "МТК");
  • инструкция по контролю теплопроводов в проходных каналах без снятия изоляции (согласована с ОАО "МТК");
  • методика контроля кольцевых сварных соединений магистральных газопроводов, бывших в эксплуатации, методом МПМ (согласована с ОАО "Газпром");
  • методические указания по проведению обследования трубопроводов большого диаметра (530-1420 мм);
  • методические указания по контролю рабочих и опорных валков прокатных станов;
  • методические указания по контролю стальной проволоки ⌀2,0 и ⌀2,6;
  • методические указания по контролю силовых деталей электровоза (крестовины, вала и шлицевых соединений);
  • методика контроля распределения усилий в затянутых болтовых соединениях;
  • методические указания по диагностированию узлов креплений оттяжек опор высоковольтных линий;
  • методические указания по экспертному обследованию и оценке ресурса металлических конструкций экскаваторов (роторных, карьерных, драглайнов) с использованием неразрушающих методов контроля.

Разработаны и серийно изготовляются специализированные приборы контроля и программное обеспечение:

  • электромагнитный индикатор трещин ЭМИТ-1М, ЭМИТ-2М, ЭМИТ-Ex;
  • измерители концентрации напряжений ИКН-2М-8, ИКН-3М-12, ИКН-4М-16, ИКН-5М-32, ИКН-6М-8, ИКН-7М-16, ИКН-8М-4, ИКН-9М-12, МВК-ИКН;
  • программное обеспечение "ММП-Система 4" для обработки результатов контроля по методу МПМ на компьютере для работы в Windows 7/8/10 и программный продукт «МПМ-Ресурс».

Приборы сертифицированы в Федеральном агентстве по техническому регулированию и метрологии. Сертификаты: RU.C.27.002.A №35003, RU.С.34.003.А № 42683.

Изданы стандарты России:

  • ГОСТ Р ИСО 24497-1-2009. Контроль неразрушающий. Метод магнитной памяти металла. Часть 1. Термины и определения.
  • ГОСТ Р ИСО 24497-2-2009. Контроль неразрушающий. Метод магнитной памяти металла. Часть 2. Общие требования.
  • ГОСТ Р ИСО 24497-3-2009. Контроль неразрушающий. Метод магнитной памяти металла. Часть 3. Контроль сварных соединений.
  • ГОСТ Р 52330-2005. Контроль неразрушающий. Контроль напряженно-деформированного состояния объектов промышленности и транспорта. Общие требования.
  • ГОСТ Р 53006-2008. Оценка ресурса потенциально опасных объектов на основе экспресс-методов. Общие требования.
  • ГОСТ Р 55044-2012. Техническая диагностика. Порядок выбора объектов испытаний при калибровке средств диагностирования НДС конструкционных материалов. Общие требования.
  • ГОСТ Р 56663-2015. Контроль неразрушающий. Контроль качества изделий машиностроения по остаточной намагниченности, сложившейся в процессе их изготовления. Общие требования.

В Москве, начиная с 1996 года, действует российский и международный центр подготовки специалистов по методу магнитной памяти металла с выдачей удостоверений на I, II и III уровень – независимый орган по аттестации персонала (НОАП) ООО «Энергодиагностика». В Праге, Варшаве и Пекине работают филиалы этого центра. По состоянию на 2019 год подготовлено более 2600 специалистов в России, более 500 – в Китае, 85 специалистов в Польше и более 230 специалистов в других странах.

В 1999, 2001, 2003, 2007, 2009, 2011, 2013 и 2015 г.г. в Москве состоялись международные конференции «Диагностика оборудования и конструкций с использованием магнитной памяти металла». Материалы конференций рассмотрены на специальных заседаниях международного института сварки (МИС) (Лиссабон, 22 июля 1999, Любляна, 11 июля 2001, Осака, 11 июля 2004), и итоги конференций зафиксированы в документах МИСа № XI-714/99, № V-1196-01, № V-1252-03.

С 1994 по 2019 год выпущено 50 документов МИСа с положительными резолюциями по методу МПМ.

В 2007 году в результате положительного голосования среди 18 стран-членов МИСа и более 10 стран комитета ISO утвержден международный стандарт ISO 24497-1:2007(Е), 24497-2:2007(Е), 24497-3:2007(Е) по методу магнитной памяти металла.

Метод МПМ и соответствующие приборы контроля используются более чем на 1000 предприятиях России. Кроме России метод получил распространение в 44 странах: Австралия, Азербайджан, Ангола, Аргентина, Бахрейн, Беларусь, Болгария, Босния и Герцеговина, Бразилия, Венгрия, Германия, Израиль, Индия, Ирак, Иран, Италия, Казахстан, Канада, Китай, Колумбия, Корея, Латвия, Литва, Македония, Малайзия, Молдова, Монголия, Нидерланды, ОАЭ, Оман, Польша, Румыния, Сербия, США, Таджикистан, Туркменистан, Украина, Финляндия, Хорватия, Черногория, Чехия, Швейцария, ЮАР, Япония.

ООО "Энергодиагностика" является разработчиком нового метода и приборов неразрушающего контроля, основанных на использовании магнитной памяти металла (МПМ)
1992-2020 © ООО "Энергодиагностика"
Создание сайта: ООО "Модерн Медиа"