Хід проведення лабораторної роботи

1 Вивчення технічної та експлуатаційної документа-ції на магістральний трубопровід, ознайомлення з технологіч-ною операційною картою зварювання.

2 Вхідний контроль якості зварювальних матеріалів, труб і трубних заготовок, кранів, засувок і розподільної арматури.

3 Операційний (систематичний) контроль в процесі збирання з'єднання і зварювання.

4 Візуальний контроль (зовнішнім оглядом) і вимірювання геометричних параметрів зварних з'єднань після його зварювання.

5 Вибір методу неруйнівного контролю фізичними методами в залежності від категорії дільниці і умов прокладання магістрального трубопроводу.

6 Перевірка зварного з'єднання рентгенографічним або гама-графічним методом, видача заключення про придатність відповідної форми.

7 Перевірка якості зварного з'єднання ультразвуко-вим методом контролю, видача заключення за результатами ультразвукового контролю.

8 Перевірка якості кільцевих з'єднань магнітографіч-ним методом.

9 Оформлення висновків про якість зварних з'єднань за результатами неруйнівного контролю.

Мета роботи: навчитись проводити обстеження технічного стану посудин і апаратів, які працюють під тиском з використанням неруйнівних методів контролю.

Основні теоретичні відомості

Вивчення технічної та експлуатаційної документації на досліджуване обладнання компресорної станції для кожного об'єкту включає: ознайомлення з такими наступними даними, як реєстраційний і заводський номер; завод-виготовлювач; рік виготовлення і введення в експлуатацію; вивчення робочих креслень на виготовлення посудини, яка працює під тиском; ознайомлення з основними геометричними розмірами; маркою матеріалу та технологією виготовлення; робочими та розрахунковими даними тиску; складом та температурою робочого середовища; розрахунковою температурою стінки посудини; циклічністю навантаження і т.п.; ознайомлення з актами зовнішнього та внутрішнього огляду поверхні; ознайомлення з актами планових та позапланових технічних освідчень, а також технічною документацією на ремонти; вивчення зареєстрованих випадків відхилень параметрів від регламентних або випадкових відказів за термін експлуатації посудини.

Візуальний огляд проводять з метою перевірки стану обладнання, він включає зовнішній та внутрішній огляд.

Візуальному огляду підлягають сигнальні отвори, місця концентрацій напружень, зони можливого корозійно-ерозійного зносу, зварні з'єднання, місця можливого попадання на поверхню посудини або апарату води, пару і т.п.

Огляду підлягають основний метал, зварні шви і зони термічного впливу.

У випадку виявлення дефектів дільниці контролю повинні бути захищені і підлягають додатковому контролю фізичними методами, який вибирається виходячи з можливості більш повного і точного визначення дефектів.

Візуальний огляд зварних з'єднань виконують з метою не допущення таких дефектів зварювання, як тріщини всіх видів і напрямків, підрізи, напливи, перепали, не заплавлені кратери. Норми допустимих дефектів визначаються стандартами, технічними умовами і нормативно-технічною документацією. Перед внутрішнім оглядом посудина повинна бути зупинена, охолоджена, вивільнена від продукту, відключена заглушками від трубопроводів. Всі роботи виконуються у відповідності з вимогами правил та інструкцій з охорони праці.

Товщинометрія виконується для всіх несучих елементів (корпусів, люків-лазів, штуцерів, патрубків). На кожний об'єкт складається карта вимірювання товщин з вказаною прив'язною до основних елементів посудини. Вимірювання виконуються по квадратній сітці з розмірами квадрату, яка забезпечує надійну оцінку товщини стінки елементу. При виявленні значних відхилень товщини стінки квадрат сітки зменшується для подальшого проведення обстежень, зона фіксується на карті вимірювання, вказуються поодинокі місця зміни товщини в межах зони.

Товщинометрія виконується ультразвуковими товщиномірами або ультразвуковими дефектоскопами, які забезпечують точність вимірювання не нижчу  0,1 мм.

Якщо похибка вимірювань не нормується із-за не можливості точного калібрування товщиноміру за матері

алом конструктивних елементів посудини, то результати вимірювань необхідно вважати факультативними (приблиз-ними), при цьому похибка повинна складати 1-2% вимірювальної товщини елементу.

При веденні корозійних карт на обладнання необхідно виконувати калібрування товщиноміру за матеріалом вимірювального елементу, при цьому необхідно виконувати вимірювання товщини на одній і тій же плямі контакту при ідентичності шороховатості і контактній змазці.

У випадку, якщо вимагається виміряти товщину обладнання, нагрітого до температури 500-600⁰С, необхідно використовувати спеціальні термостійкі силіконові змазки в суміші з борною кислотою. При наявності відкладень на стінці елементу, коли результат вимірювання змінюється, необхідно в окремих місцях забрати відкладення і проконтролювати чисту товщину стінки.

Вимірювання твердості металу безпосередньо на об'єктах компресорних станцій проводиться з метою перевір-ки стану механічних характеристик значенням, встановленим нормативно-технічною документацією та виявлення окремих дільниць з відхиленням фактичних показів від стандартних.

Твердість вимірюють за допомогою переносних твердомірів для проведення випробувань та незначних викривлених поверхнях. В середовищах, які викликають корозійне розтріскування, вимірювання твердості необхідно виконувати динамічними методами.

Вимірювання твердості виконується безпосередньо на зовнішній поверхні об'єкту на рівній шліфованій та поліро-ваній поверхні. Вибір дільниці для проведення досліджень твердості визначається результатами дефектоскопії. Місце, розмір і кількість шліфів встановлюються в кожному конкретному випадку, при цьому використовуються місця контролю структури металу.

Випробування твердості повинні виконуватись у відповідності з вимогами державних стандартів. Твердість визначається як середньє арифметичне значення, але не менше трьох вимірів на одному і тому ж місці. При одержанні незадовільних результатів вимірювання твердості виконується повторно. Якщо при повторних вимірюваннях одержані показники, які не задовільняють встановленим нормам, необхідно шляхом додаткових вимірювань визначити розміри дільниці зі зміною показників. Під час випробувань на твердість основного металу і зварних з'єднань можна додатково визначити такі характеристики, як умовна межа текучості, межа міцності.

Найбільш поширеними і мають практичне значення має твердість при пластичному втискуванні:

кульки – твердість по Бринелю і Роквелу (шкала В);

конуса - твердість по Роквелу (шкала С);

піраміди – твердість по Вікерсу.

Позначення твердості відповідають буквам:

НВ – твердість по Бринелю;

НV – твердість по Вікерсу;

HRB – твердість за шкалою В Роквела;

HRC – твердість за шкалою С Роквела.

Величини твердості, визначені різними методами відрізняються. Твердість HB і HV до 350400 кГс/мм² рівні між собою.

Вище 400 кГс/мм² твердість за шкалою Бринеля є заниженою у відношенні до HV.

Під час випробувань на твердість необхідно враховувати, що за допомогою твердості оцінюються механічні властивості в тому місці, де проводиться її визначення. Так як метал неоднорідний і поверхневий шар відрізняється за своїми властивостями від однорідної серцевини, то визначення механічних властивостей по твердості на поверхні дає інформацію про властивості металу тільки поверхневого шару. Тому отримана інформація про властивості серцевини необхідна, під час визначення твердості поверхневий шар видаляють. Під час проведення вимірювання твердості необхідно дотримуватись вимог інструкції на твердомір. Дільниця для вимірювання повинна бути не менше 25см². Зняття поверхневого шару на глибину не менше 0,1мм виконують за допомогою шліфованих машин. Для вимірювання підготовляють поверхню шороховатістю R_z=1,25 мкм.

Всі посудини і апарати компресорної станції, які працюють під тиском і знаходяться в експлуатації підлягають дефектоскопії. Дефектоскопія виконується з метою виявлення в основному металі і зварних з'єднаннях не суцільностей різного характеру, визначення їх місце знаходження та умовних розмірів дефектів, контролю геометричних параметрів об'єкту, оцінки якості металу. Вибір методів дефектоскопії визначається індивідуально. Об'єм контролю встановлюється окремо для кожного об'єкту із врахуванням конкретних умов, марки сталі, температури, тиску і складу робочого середовища за весь період експлуатації, виду ремонтних робіт, гідравлічних або пневматичних випро-бувань, результатів візуального огляду та товщинометрії.

Контроль виконується при температурах навколишнього середовища та поверхні металу від 5⁰ до 40⁰С. Поверхня виробу повинна бути захищена від забруднення, іржі, фарби, а також інших речовин і при необхідності оброблена механічним методом до шороховатості у відповідності з вибраним методом дефектоскопії.

На кожний об'єкт дефектоскопії складаються схеми розташування дільниць контролю, повинні бути вказані геометричні параметри і віддалі від основних конструктивних елементів.

При визначенні на дільниці контролю дефектів, їх фіксують, результати контролю оформляють у вигляді ескізу дефектограми з додержанням масштабу.

Виявлені розшарування металу фіксуються на окремій дефектограмі, вказуються умовні розміри і виконується прив'язка до конструктивних елементів корпуса і познача-ються на зовнішній поверхні корпусу.