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 Hр; 2 - датчик измерения длины; 3 - прибор типа ИКН.

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

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.3a. Результаты контроля участка сварного соединения, находящегося в удовлетворительном состоянии.

Рис.3б. 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.5а. 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.5б. Результаты контроля сварного стыка W12 хорошего качества.

Рис.5в. 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.