3.1 Визуальный и измерительный контроль при техническом диагностировании объектов котлонадзора

При визуальном контроле состояния основного материала и сварных соединений оборудования и трубопроводов проверяют:

- отсутствие (наличие) механических повреждений поверхностей;

- отсутствие (наличие) формоизменения изделий (деформированные участки, коробления, провисание, выход трубы из ряда и других отклонений от первоначального расположения);

- отсутствие (наличие) трещин и других поверхностных дефектов, образовавшихся (получивших развитие) в процессе эксплуатации;

- отсутствие коррозионного и эрозионного дефектов поверхностей;

- отсутствие наружного износа изделия (оборудования, трубопровода, поверхностей нагрева котла и др. изделий).

При измерительном контроле состояния основного материала и сварных соединений оборудования и трубопроводов определяют:

- размеры механических повреждений основного материала и сварных соединений;

- размеры деформированных участков основного материала (сварных соединений), в т.ч. длину, ширину и глубину вмятин, выпучин, отдулин;

- овальность цилиндрических элементов, в т.ч. гибов труб;

- прямолинейность (прогиб) образующей изделия;

- физическую толщину стенки основного материала;

- глубину коррозионных язв и размеры зон коррозионного повреждения, включая их глубину.

Разметку точек замера толщины стенок рекомендуется проводить краской или мелом. Замер фактической толщины стенок изделий выполнять ультразвуковым методом.

Визуальный контроль основного материала изделий и сварных соединений на стадии технического диагностирования выполняют с целью подтверждения отсутствия поверхностных повреждений (трещин, коррозионных повреждений, деформированных участков, наружного износа элементов и т.д.), вызванных условиями эксплуатации изделий.

Измерительный контроль основного материала изделий и сварных соединений на стадии технического диагностирования проводят с целью подтверждения соответствия геометрических размеров изделий и допустимости повреждений основного материала и сварных соединений, выявляемых при визуальном контроле, требованиям рабочих чертежей, ТУ, стандартов и паспортов.

Отметим некоторые особенности визуального контроля. Визуальный контроль выполняется в соответ­ствии с инструкцией РД 34.10.130—96. Визуальный контроль с применением оптических приборов называ­ют визуально-оптическим (ВО). Визуально-оптический контроль предназначен для выявления поверхностных дефектов весьма малых размеров или в условиях малой освещенности. Визуально-оптический контроль приме­няется также для контроля трудно доступных мест сосудов, аппаратов закрытых конструкций.

Приборы для визуально-оптического контроля подраз­деляются на три группы:

• для мелких, близко расположенных объектов (лупы, микроскопы);

• для удаленных объектов (зрительные трубы, бинокли, телевизионные системы);

- для скрытых объектов (эндоскопы).

Технические характеристики приборов для визуально-оптического контроля даны в табл. 5.

При контроле кованых и штампованных изделий и деталей, проката ВО контроль применяют для выявле­ния дефектов типа трещин, заковов, закатов, плен, раковин, расслоений; при контроле сварных соедине­ний для выявления трещин, подрезов, свищей, пор, шлаковых включений, наплавов, прожогов, незаплавленных кратеров.

Таблица 5. Технические характеристики приборов для визуального (визуально-оптического) контроля

Наименование приборов	Тип прибора		Основные сведения о приборе				Изготовитель
Лупа складная карманная	ЛА3 - 6*		Увеличение Размеры. мм		6 крат 45x46x21.5		Россия
Лупа измерительная	ЛИ-4-10*		Увеличение Размеры, мм		10 крат 43x36x10
Лупа бинокулярная	ВЛ-2		Увеличение Размеры, мм		2 крат 290x163x83
Линзовые эндоскопы	РВП-452		Глубина наблюдения, м Диаметр отверстий, мм		1,5-7,5 24-30		Россия
	РВП-457		Глубина наблюдения, м Диаметр отверстии, мм		0,7-2,1 15-30
	РВП-461		Глубина наблюдения, м Диаметр отверстии, мм		3,3-16,5 60-830		Россия
Оптико-волоконные эндоскопы
Эндоскоп технический жесткий		ЭТЖ		Диаметр отверстия, мм Глубина наблюдения, мм		5,5 -10 250-1190	Украина. Харьков, НТО "Точприбор".,
Эндоскоп технический гибкий		ЭТГ		Диаметр отверстий, мм Глубина наблюдения, мм		6-14 1020-2782	Украина, Харьков, III О "Точприбор",
		ЭТ-1		Диаметр, мм Длина рабочей части, мм		10 1200	Россия. МНПО "Спектр"
		ЭТ-2		Диаметр, мм Длина рабочей части, мм		6 1200
Видеоэндоскоп		ОД-20ЭВ		Диаметр, мм Глубина наблюдения, м		6-20 20
				Предусмотрены видеозапись, контроль размеров, обработка изображения па П ЭВМ
Фиброскоп		IFI3D3-60		Диаметр, мм Глубина наблюдения, мм		13,5 6340	Япония, "OLYMPUS industrial"
				Водонепроницаемая конструкция, не боится бен­зина, машинного масла, 5 %-го солевого раствора
Видеоэндоскоп OES (длинного типа)		IVI2D2-60		Диаметр, мм Эффективная длина, м		12,6; 16,5 6; 12;22	Япония, "OLYMPUS industrial"

Цель визуального контроля - не только определить дефект на поверхности изделия, но и дать его правиль­ное, технически обоснованное определение.

Система классификации дефектов международного института сварки предусматривает до 50 видов дефектов сварки, для паяных соединений - 23 вида дефектов.

Соответственно, системы классификации дефектов отливок из чугуна и стали предусматривают до 44 видов дефектов, для проката и поковок - 83 вида дефектов.

Специалист, выполняющий визуальный контроль, должен дать оценку допустимости дефектов, определив их размеры и количество. В качестве примера допусти­мости дефектов по результатам визуального и измери­тельного контроля приведем нормы для стальных сварных соединений, выполненных дуговой сваркой, и подходы оценки дефектности, которые могут быть использованы как справочный материал в соответствии с Международным стандартом ИСО 5817.

В стандарте даны три уровня качества: Д - низкий, С — средний и В - высокий. Эти уровни являются базовыми и не связаны с конкретными объектами. При этом ИСО 5817 даст ряд критериев дефектов. Например, короткий дефект - это один или более дефектов с общей длиной, не превышающей 25 мм на каждые 100 мм длины сварного шва; длинный дефект — это один или более дефектов с общей длиной более 25 мм па каждые 100 мм длины сварного шва или минимум 25 % от длины сварного шва при его длине менее 100 мм.

Оценка уровней качества сварных швов по ИСО 5817 для некоторых видов дефектов, выходящих на поверх­ность по результатам визуального контроля, дана в табл. 6.

Таблица 6. Оценка уровней качества сварных швов согласно ИСО 5817

Дефект	Характеристика дефектов	Ограничение параметров дефектов для уровней качества
		Низкий Д	Средний С	Высокий В
Трещины	Все типы трещин за исключением микротрещин (h x l <1 мм2) и кратерных трещин	Не допускаются
Кратерные трещины		Допускаются	Не допускаются
Пористость и газовые поры	Должны выполняться следующие ограничения и условия на дефекты: а) по максимальному значению относительной суммарной площади в сечении сварного соединения (ширина проплавления или его глубина, умноженная па длину шва); б) но максимальному размеру наибольшей поры: — для стыкового сварного шва — для углового сварного шва в) по максимальному размеру одиночной поры	4% d  0,5s 0,5а 5 мм	2% d  0,4s 0,4a 4 мм	1% d  0,3s 0,3a 3 мм
Локализованная (групповая) пористость	Суммарная площадь пор в группе суммируется и вычисляется в процентах по наибольшей из двух площадей: поверхности, окружающей вес поры, или круга с диаметром, соответствующими ширине сварного шва. Допускаемая пористая область должна быть локальной. Должны выполняться следующие ограничения и условия на дефекты: а) по максимальному значению относительной суммарной площади в сечении сварного соединения (ширина проплавления или его глубина, умноженная па длину шва) б) по максимальному размеру наибольшей поры: — для стыкового сварного шва — для углового сварного шва в) по максимальному размеру локализованной групповой пористости	16% d  0,5s 0,5a 4 мм	8% d  0,4s 0,4а 3 мм	4% d  0,3s 0,3a 2 мм
Удлиненные полости, газовые раковины	Длинные дефекты - для стыкового сварного шва - для углового сварного шва В любом случае максимальный размер Длинные дефекты - для стыкового сварного шва - для углового сварного шва В любом случае максимальный размер	h  0,5s 0,5a 2мм h  0,5s 0,5a 4 мм или не более толщины	Не допус- каются - h  0,4s 0,4a 3 мм или не более толщины	Не допус-каются - h  0,3s 0,3a 2 мм или не более толщины

Обозначения:

а – высота рабочего сечения углового сварного шва;

d – диаметр поры;

h – размер (высота или ширина) дефекта;

s – номинальная ширина стыкового сварного шва или в случае частичного

проплавления – глубина проплавления.

Нормы допускаемых дефектов в сварных соединени­ях по визуальному и измерительному контролю в НТД по сосудам давления химических производств даны, к сожалению, в общем виде, не сконцентрированы в форме отдельных разделов и таблиц, удобных для пользователя, за исключением НТД на сосуды, работаю­щие под давлением, для энергетических производств, табл. 12.

При визуальном контроле изделий, подвергнутых коррозионному воздействию, необходимо квалифици­рованно характеризовать вид коррозии. Правильное определение вида коррозии позволит оценить показате­ли коррозионной стойкости.

Показатели коррозионной стойкости характеризу­ют время до Достижения допустимой глубины коррози­онного поражения, что очень важно при оценке срока службы оборудования.

ГОСТ 9.908-85 определяет следующие виды корро­зии: сплошная; пятнами; питтинговая; межкристаллитная; коррозионное растрескивание; коррозионная усталость; расслаивающая коррозия.

ГОСТ 5272-68 дает следующие определения видам коррозии: сплошная коррозия - коррозия, охватывающая всю поверхность металла.

Введено также определение местной (локальной) коррозии, которая охватывает отдельные участки поверхности металла.

Коррозия пятнами — местная коррозия металла в виде отдельных пятен. Коррозионное поражение пятнами представляет мелкое коррозионное поражение непра­вильной формы.

Питтииговая коррозия — местная коррозия металла в виде отдельных точечных поражений. Питтинговая коррозия - это синоним основного термина "точечная коррозия". Питтинг характеризуется формой пораже­ния, глубина которого значительно больше ширины. Межкристаллитпая коррозия — коррозия, распрос­траняющаяся по границам кристаллов (зерен) металла. При этом может распространяться по границам группы или отдельных зерен. Транскристаллитная коррозия характеризуется большим количеством трещин проходя­щих через зерна металла.

Коррозионное растрескивание — коррозия металла при одновременном воздействии коррозионной среды и внешних или внутренних механических напряжений растяжения с образованием транскристаллитных или межкристаллитиых трещин.

Коррозионное растрескивание при циклических нагружениях в коррозионной среде характеризуется как коррозионная усталость.

Расслаивающая коррозия — характеризуется отслое­нием слоя металла, оценивается долей в процентах площади отслоения па поверхности металла. Вид расслаивающей коррозии имеет разновидности (типы) подповерхностной коррозии, слоевой коррозии и некоторые другие разновидности (типы) коррозии:

- коррозионная язва - местное коррозионное разрушение, имеющее вид отдельной раковины, характеризуется формой поражения, когда глубина приблизительно равна ширине;

• щелевая коррозия - усиление коррозии в щелях и зазорах между двумя металлами, а также в местах неплотного контакта металла с неметаллическим коррозионно-инертным материалом;

• ножевая коррозия -локализованный вид коррозии металла в зоне сплавления сварных соединений в сильно агрессивных средах;

- нитевидная коррозия — коррозия, распространяю­щаяся в виде нитей, преимущественно под неметаллическими защитными покрытиями;

- подповерхностная коррозия - местная коррозия, начинающаяся с поверхности, но распространяющаяся под поверхностью металла (подповерхностная кор­розия часто вызывает вспучивание металла и его расслоение);

- атмосферная коррозия - коррозия металла в атмосфере воздуха;

- графитизация чугуна - избирательная коррозия серого литейного чугуна вследствие растворения ферритных и перлитных составляющих, с образованием мягкой массы графитного скелета без изменения формы.

Скорость коррозии характеризуется качественными и количественными показателями.

К качественным показателям относятся изменения внешнего вида поверхности металла, его микрострукту­ры.

К количественным показателям относятся время до появления первого коррозионного очага, число корро­зионных очагов за определенный промежуток времени, уменьшение