
- •Средняя наработка до отказа т0 – математическое ожидание (м.О.) наработки объекта до первого отказа.
- •Определение единичных показателей надежности
- •Основные отказы
- •10. Система технического диагностирования, нормативное регулирование. Особенности технического диагностирования для химических и нефтегазохимических производств
- •11. Основные задачи и принципы технического диагностирования. Порядок диагностирования
- •12.1. Требования, предъявляемые к конструкционным материалам.
- •12.2. Определение и контроль состава и структуры конструкционных материалов
- •12.3. Металлографический анализ
- •12.4 Фрактографический анализ
- •13. Определение механических характеристик материалов
- •Динамический твердомер tdm-1
- •14. Основные виды дефектов в металлах
- •14.1. Охрупчивание материала
- •14.2 Дефекты
- •14.3. Макродефекты
- •14.4 Дефекты сварки
- •15. Старение материалов
- •16. Виды коррозии и методы их оценки
- •17. Изнашивание
- •18. Методы контроля сварных швов и конструкционных материалов. Применяемое оборудование
- •18.1 Методы контроля и обнаружение дефектов в сварных соединениях
- •18.2 Методы контроля конструкционных материалов
- •18.3 Визуальный и измерительный контроль
- •18.5 Магнитные методы неразрушающего контроля сварных соединений
- •18.6 Капиллярный метод неразрушающего контроля сварных соединений
- •Рассеянные красные точки означают пористость.
- •18.7 Ультразвуковая дефектоскопия
- •Методика ультразвукового контроля
- •Проведение контроля, измерение координат и размеров дефектов.
- •18.8 Метод акустико-эмиссионной диагностики
- •18.9 Вихретоковая дефектоскопия
- •18.10 Другие методы неразрушающего контроля
- •Выбор методов неразрушающего контроля
- •20. Прогнозирование остаточного ресурса
- •20.1 Определение остаточного ресурса сосудов и аппаратов
- •20.2 Прогнозирование ресурса аппаратов при циклических нагрузках
- •20.3 Прогнозирование ресурса аппаратов по изменению механических характеристик металла
- •20.4 Прогнозирование ресурса сосуда, работающего в условиях ползучести материала
- •20.5 Прогнозирование ресурса сосудов по критерию хрупкого разрушения
- •20.6 Определение гарантированного (гамма - процентного) и среднего остаточного ресурса сосудов и аппаратов
- •20.7. Определение напряженно-деформационного состояния оборудования
- •21. Вибрационная диагностика
- •22. Организация ремонта оборудования химических, нефтехимических, нефтеперерабатывающих производств
- •22.1 Система планово-предупредительного ремонта (ппр)
- •22.2 Планирование и подготовка ремонтов
- •Технический осмотр.
- •22.4 Ремонт колонн.
- •22.5 Монтаж и ремонт насосно-компрессорного оборудования.
- •Ремонт поршневых компрессоров.
- •Ремонт поршневых насосов.
12.3. Металлографический анализ
Металлографический анализ следует производить в следующих случаях:
при изменении характеристик твердости и механических свойств;
- при необходимости уточнения характера дефектов, выявленных при контроле неразрушающими методами.
Металлографический анализ выполняется путем приготовления микрошлифа непосредственно на сосуде, травления, снятия с него полистирольной реплики и последующего осмотра и фотографирования структуры со снятой репликой оптическим микроскопом с разрешающей способностью до х400
При технической возможности вырезки образцов из сосуда металлографический анализ производится на микрошлифах, изготовленных из этих образцов.
Результаты металлографического анализа оформляются в виде заключения, подписываемого специалистами организации, проводящей диагностирование сосудов.
Целью металлографического анализа является изучение строения металла. Строение металла, наблюдаемое невооруженным глазом или при небольшом увеличении, называется макроструктурой. По макроструктуре металла судят:
- о характере кристаллизации, величине и направленности зерен,
- о степени развитости зональной или межкристаллитной неоднородности (ликвации),
- о характере расположения в отливке усадочных раковин, усадочной и ликвационной рыхлости,
- о степени поражения металла газовой пористостью, шлаковыми включениями, окисными пленками значительной величины, усадочными трещинами, флокенами,
- об изменении структуры в направлении волокон, о характере и режиме термической обработки (по виду излома).
С помощью макроисследования можно обнаружить и вскрыть природу (металлургическую, технологическую) дефекта. Поэтому, когда требуется установить причину дефекта, обнаруженного другими косвенным методами (например, неразрушающими), применяют металлографический метод исследования.
В ГОСТ 10243-82 рассмотрены методы испытаний и оценки макроструктуры кованных и катанных углеродистых, легированных и высоколегированных сталей. Стандарт устанавливает эталонные шкалы для оценки макроструктуры, классификацию дефектов макроструктуры. Макроструктуру металла контролируют протравливанием специально подготовленных образцов. Метод основан на различии в травимости бездефектного металла и участков с наличием пор, ликвации, неоднородности структуры и других дефектов. Другой способ основан на исследовании излома образцов с различным разрушением участков металла с пористостью, флокенами, перегревом, сколами и без них. Оценку производят визуально осмотром или при небольшом увеличении.
Определение величины зерна в цветных металлах установлено в ГОСТ 21073.0-84 - ГОСТ 21703.4-84. Методы контроля и оценки макроструктуры жаропрочных сталей рассмотрены в ГОСТ 22836-84.
Строение металла, наблюдаемое при увеличении в 30-1500 раз при пользовании оптическим микроскопом (а с помощью электронного микроскопа (ГОСТ 21006-75 "Микроскопы электронные") - в 15000-30000 раз) называют микроструктурой.
По микроструктуре судят о следующих свойствах:
- загрязненности металла неметаллическими включениями и наличии микропор,
- величине зерна,
- полноте закалки и степени отпуска,
- о микронеоднородности сплавов (полосчатости),
- о глубине цементированного или модифицированного другими способами поверхностного слоя металла,
- концентрации углерода в поверхностном слое, характере и глубине обезуглероживания,
- качестве и режиме горячей обработки,
- степени деформации зерна в результате холодной обработки,
- деталях строения микрозерна,
- межкристаллитной коррозии.
Микроструктуру исследуют по микрошлифу материала, подготовленного для этого определенной обработкой: шлифованием, полированием, травлением. ГОСТ 5640-68 устанавливает порядок отбора образцов, изготовления шлифов, металлографический метод оценки структурно-свободного цемента, перлита, полосчатости и видманштеттовой структуры в листах и лентах из малоуглеродистой и углеродистой стали.
Металлографические методы выявления и определения величины зерна сталей и сплавов установлены ГОСТ 5639-87. С помощью этих методов определяют: величину действительного зерна, склонность зерна к росту, кинематику роста зерен.
ГОСТ 8233-56 устанавливает шкалы основных элементов структуры стали: перлита, мартенсита, нитридов и карбидов. Оценку микроструктуры проводят на образцах площадью 0,5-1 см2 с помощью микроскопа. Количество образцов и место их вырезки, в зависимости от назначения объекта, должно быть оговорено в соответствующих технических условиях по диагностике.
Установлена балльная оценка структуры в зависимости от размеров зерен и содержания.
ГОСТ 1778-84 устанавливает металлографические методы определения загрязненности сплавов неметаллическими включениями. Неметаллические включения определяют сравнением с эталонными шкалами, подсчетом количества и объемного процента включений, линейным подсчетом включений.
Терминологию и определение дефектов в отливках из чугуна и стали, устанавливает ГОСТ 19200-80; масштабы изображения на фотоснимках при металлографических методах исследования - ГОСТ 25536-82.
Металлографическое исследование металла действующего оборудования в полевых условиях производит с помощью переносных микроскопов, путем отбора и последующего исследования в лаборатории малых проб, методом оттисков (слепков) с поверхности.
Безобразцовый метод исследования микроструктуры с помощью полистирольных оттисков рекомендован для проведения исследований на действующих объектах. При исследовании оттиска устанавливают:
- характер зерна,
- величину зерна,
- характер распределения карбидов,
- степень сфероидизации перлита,
- состояние межзеренных границ,
- наличие повреждений типа водородной коррозии и т.п.
Метод исследования и подготовка поверхности объекта регламентированы ведомственными инструкциями (например, "Инструкция по техническому освидетельствованию сосудов, работающих под давлением на предприятиях "АГРОХИМ", РИ-001-08-91. Согл. с Госгортехнадзором СССР 25.11.91.).
В практике металлографических исследований в полевых условиях на предприятиях РАО Газпром применяют металлографический комплекс, выпускаемый фирмой Struers (Дания), в состав которого входят средства подготовки поверхности (портативный прибор для электролитической полировки и травления электропроводящих материалов), портативный микроскоп с автономной подсветкой, набор оттисков.
Для лабораторного исследования металлов находит применение рентгеновский метод, основанный на способности атомных плоскостей кристаллов отражать по определенному закону направленные на поверхность рентгеновские лучи. (ГОСТ 16865-79. Аппаратура для рентгеноструктурного и рентгеноспектрального анализов. Термины и определения.).