книги из ГПНТБ / Неразрушающие методы контроля металлов на тепловых электростанциях

максимальной, превышающей номинальную толщину стенки трубы в несколько раз. Для пучка излучения, проходящего через центр трубы, толщина металла при­ мерно равна удвоенной толщине стенки (рис. 50). Изме­ нение толщины трубы в направлении просвечивания от

нуля до максимального значения происходит очень резко на небольшом участке, что значительно затрудняет выбор

режимов просвечивания. На основании проведенных

опытов сделаны следующие выводы:

а) выявляемость дефектов зависит от их расположе­ ния по периметру шва и ориентации относительно

направления излучения; б) не выявляются дефекты, в том числе сквозные,

расположенные в диаметральной плоскости, перпендику­

лярной направлению просвечивания; в) непровары выявляются надежно на длине 80—

85% периметра сварного шва, поры и шлаковые включе­

ния, на 50—55%'-периметра шва, причем выявляемость

уменьшается от центра к периферии;

Температура раствора при проявлении'должна нахо­

диться в пределах 17—20 °С.

Чтобы предотвратить порчу фиксажа от попадания

в него проявителя, пленку после проявления необходимо

промыть в течение 2 мин в чистой проточной воде.

При фиксировании пленок происходит растворение непроявлеиных зерен бромистого серебра. При этом восстановленное металлическое серебро не претерпевает изменении. Кроме того, при фиксировании происходит упрочнение эмульсионных слоев пленки.

Фиксирование пленок можно производить в фиксаже

После фиксирования негативы должны быть тщательно

10 мин.

Негативы сушатся в чистом помещении при темпера­

туре не выше 25 °С или в сушильном шкафу в струе

102

теплого воздуха. Для ускорения сушки негативов и уда­ ления с них жировых пятен можно использовать спирт

(ректификат). При этом снимок просыхает за 5—7 мин,

но плотность снимка несколько снижается.

Для уменьшения экспозиции при значительном

объеме радиографического контроля, особенно при про­

свечивании больших толщин, в последнее время широко

применяются специальные проявители. Лабораторией

сварки и исследования металлов предприятия Львов-

энергоремонт применяется фенидон-гидрохиноновый про­ явитель следующего состава:

Компоненты необходимо растворять в порядке их перечисления: каждое последующее вещество растворять только после полного растворения предыдущего. В полу­

го проявителя позволяет уменьшить экспозицию при просвечивании в 2,5—3,0 раза.

Эмульсионный слой пленки содержит бромистое серебро. Часть

и небольшая часть (менее 5—8%) попадает в воду при окончатель­

ной промывке.

Серебро необходимо .извлекать из фиксажа использованных рент­

геновских снимков и направлять заводам вторичных драгоценных

с ГОСТ 7512-69 должна производиться по гамма- и рент­

геновским снимкам, удовлетворяющим следующим тре­ бованиям:

а) на снимке должен быть изображен весь контроли­

руемый участок шва;

б) снимок должен иметь изображение маркировочных

знаков и эталона чувствительности—дефектометра;

юз

в) плотность потемнения снимка должна быть не ме­

нее 1,2 единиц.оптической плотности;

г) снимок не должец, иметь пятен, полос и поврежде­

ний эмульсионного слоя пленки, затрудняющих выявле­

ния дефектов.

Для каждого рентгеноснимка определяется чувстви- *

тельность, которая для пластинчатых дефектометров

с канавками характеризуется наименьшей глубиной канавки, выявляемой на снимке, и определяется отноше­ нием глубины этой канавки к суммарной толщине метал­

ла и дефектометра, выраженным в процентах по формуле .

тельность рентгено- и гаммаграфирования должна

обеспечить выявление дефектов, имеющих размеры вдвое меньше размеров, допускаемых по техническим условиям.

При использовании проволочных дефектометров опре­

деляют наименьший диаметр видимой на пленке прово­

локи. Отношение наименьшего диаметра проволоки к толщине просвечиваемого участка изделия, выраженное в процентах, определяет величину чувствительности снимка

техническими условиями и заводскими инструкциями. -

Требования к снимкам такие же, как и для сварных соединений.

По рентгеноснимкам определяется характер, размер и количество внутренних дефектов в изделии и состав­ ляется заключение о выявленных дефектах. Характер

и глубину дефектов рекомендуется определять по эталон­ ным снимкам. Эталонные снимкц получаются опытным

104

порядком при просвечивании литых конструкций, свар­ ных швов труб, сосудов и т. п., имеющих характерные дефекты.

Приближенно глубину дефектов при отсутствии эта­

лонных снимков можно определять при помощи пластин­

чатого эталона чувствительности. Глубину дефекта определяют, сравнивая потемнения на снимке с потемне­

нием соответствующей канавки пластинчатого эталона

чувствительности. Глубина дефекта принимается равной

глубине канавки, потемнение которой соответствует

потемнению дефекта. Характер внутренних дефектов,

видимых на снимках, определяется по конфигурации их

изображений.

21. ТРАВЛЕНИЕ ХИМИЧЕСКИМИ РЕАКТИВАМИ

Травлением называют процесс воздействия растворов кислот, щелочей h солей на поверхность металлических изделий, сопровождающийся растворением металла. Отдельные участки металла, отличающиеся по химиче­

скому составу и физическому строению, под действием

травителя растворяются в разной степени, т. е. избира­ тельно. Степень растворения участка поверхности можно

оценить по величине образовавшегося на ней углубле­

ния.

Явление избирательного травления используется для

выявления микро- и макроструктуры металлов и их спла­ вов, в том числе поверхностных несплошностей, главным образом трещин, деталей энергооборудования .при его

изготовлении, монтаже и ремонте.

В процессе травления края трещины растворяются с

большей скоростью, чем прилегающие к ней участки по­

верхности детали. Трещина после травления становится хорошо различимой визуально на блестящей шлифован­ ной пли полированной поверхности.

Для обнаружения волосовин и очень тонких трещин

необходимо максимально увеличить отражательную спо­

собность прилегающих к ним участков металла, что до­

стигается полировкой поверхности. Обычно полировку

производят на конечных этапах контроля при определе­

нии полноты выборки обнаруженной трещины.

Первичную подготовку поверхности детали под трав­

105

абразива п обезжиривают. Травитель наносят на йссЛё-

дуемую поверхность ватным тампоном, укрепленным на

тельность позволяют применять его во всех случаях, ког­ да имеются затруднения в использовании физических

методов контроля (например, сложность конфигурации

изделия в месте контроля), а также в качестве вспомо­

гательного метода при необходимости уточнения или фиксации картины поверхностных трещин, обнаружен­

ных другими методами контроля. C другой стороны, не­ обходимость подготовки поверхности до высокого клас­ са чистоты, нейтрализации и удаления протравленного

слоя, повышенная опасность при работе с кислотами ог­ раничивают применение этого метода травления. Метод травления нашел применение в основном при контроле

радиусных переходов литых корпусов и колен, бандаж­

ных колец турбогенераторов, определении полноты вы­ борок трещин при ремонте барабанов, камер и т. п.

Для травления деталей из углеродистых и низколеги­ рованных сталей наиболее широкое применение получил

травитель, состоящий из 14 мл HNO3 (плотность 1,34) и 86 мл H2O (10%-ный водный раствор азотной кислоты).

Время травления в зависимости от температуры детали и чистоты поверхности составляет 2—5 мин. После трав­

ления кислоту на поверхности детали нейтрализуют 10%-ным водным раствором соды (питьевой или кальци­

нированной). Для травления вышеуказанных сталей

применяют также 15%-ный водный раствор надсернокис­

лого аммония. Осмотр протравленной поверхности про­ изводят с помощью лупы трехили пятикратного увели­ чения. Для выявления тонких трещин производится по­

этом способе травления поверхность металла не подвер­

гается окислению, поэтому трещина лучше контрастиру­

ет на светлом блестящем фоне. При контроле бандаж­

ных колец, изготовленных из немагнитной стали марки 60ХЗГ8Н8В (методами электроиндукционной или цвет­

ной дефектоскопии), сомнительные участки рекоменду­ ется дополнительно подвергать травлению раствором,,

состоящим из трех частей HCl (плотность 1,1’9) и одной

106

части HNO3 (плотность 1,34), приготовленным не менее

дания травителя в замковые соединения. C этой целью исследуемый участок ограничивается лункой из пласти­ лина. Для осмотра следует применять лупу десятикрат­ ного увеличения или микроскоп МПБ-2.

Травление бандажных колец, изготовленных из маг­

нитных материалов, производят в два приема: сначала 10%-ным водным раствором надсернокислого аммония

((NH4)2S2θ8) в течение 10—15 мин, а потом 4%-ным

раствором азотной кислоты в этиловом спирте в течение

2—5 мин. Травление химическими реактивами применяют также для определения характера и точного местополо­

жения трещин, выявленных методом цветной дефектоско­ пии при контроле качества сварного соединения трубо­ провода, изготовленного из стали аустенитного класса.

Контроль выполняется после термообработки сварного

соединения, снятия усиления, полировки наплавленного

металла и поверхности трубы, прилегающей ко шву на

ных соединений теплоэнергетического агрегата произво­ дится при помощи гидравлического испытания. При гид­

равлическом испытании изделия (трубы, трубные эле­ менты, корпус арматуры, сосуд, котел или трубопровод в целом), заполненные предварительно водой, подвер­

гаются пробному гидравлическому давлению, величина

которого определяется ГОСТ, правилами Госгортехнад-

зора, ТУ или технологическими инструкциями. В процес­

се гидравлического испытания выявляются сквозные не-,

сплошности в изделии, а при достаточно высоком проб­

ном давлении может произойти разрушение ослаблен­

ных дефектами участков. Количество выявляемых при

гидравлическом испытании дефектов возрастает.с увели­

чением пробного давления, однако величина его ограни­ чивается степенью деформации, допустимой для элемен­

тов, из которых состоит испытываемое изделие.

107

Каждая труба, поставляемая для изготовления, мон­

тажа и ремонта энергетического агрегата, должна вы­

держивать без появления течи или потения пробное дав­

ление, величина которого определяется по формулам:

наружный диаметр трубы, мм.

Прочность и плотность стальной арматуры испытыва­

ется пробным давлением, величина которого определяет­

ся ГОСТ 356-68.

Гидравлическое испытание при изготовлении, монта­

же, ремонте и техническом освидетельствовании паровых

паровых и водогрейных котлов; трубопроводов и их эле­ ментов— в соответствии с «Правилами устройства и

безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды»; сосудов — в соответствии с «Правилами устрой­ ства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих

под давлением».

В большинстве случаев гидравлическое испытание яв­

ляется заключительным этапом всех контрольных опе­

раций при изготовлении элементов энергетического^ агре­

гата и перед пуском его в эксплуатацию после мон­

тажа или ремонта. После вывода котлоагрегата в ре­ монт гидравлическое испытание производится для выяв­

ления неплотностей, образовавшихся в процессе его экс­

плуатации и уточнения объема ремонтных работ. Условия проведения гидравлического испытания оп­

ределяются производственными инструкциями.

108

23. ИСПЫТАНИЕ СЖАТЫМ ГАЗОМ

Испытание на непроницаемость сосудов и трубопро­

водов может быть выполнено сжатым воздухом или сме­ сями других газов. Давление газа при испытании не должно превышать величины, установленной ТУ для данного изделия.

При испытании сжатым воздухом наружная поверх­

ность изделия обмазывается мыльной водой в местах

сварных и других соединений. Появление пузырьков воз­

духа указывает наличие и места сквозных несплошно-

стей. При испытании плотности сварных соединений по

ферном давлении). Предварительно на сварные швы накладывают пористую, бумагу (газетную), смоченную

5%-ным водным раствором азотнокислой ртути. При из­

шва определяют по почернению бумаги, возникающем

при химической реакции аммиака с азотнокислой ртутью.

Контроль изделий на непроницаемость производят

также с помощью течеискателей. Для проверки герме­ тичности в корпусах турбогенераторов используют гало­

идные течеискатели типа ГТИ. Течеискатель ГТИ-3 пред­

назначен для обнаружения неплотностей (течей) в лю­

бых системах методом опрессовки их галоидосодержа­

щим газом (фреоном, четыреххлористым углеродом). Принцип работы течеискателя ГТИ-3 основан на свой­

стве накаленных платиновых электродов увеличивать

ионную эмиссию со своей поверхности в присутствии га­

лоидосодержащих газов. При попадании галоидов в

межэлектродное пространство датчика течеискателя рез­

ко увеличивается ионный ток, что регистрируется изме­ рительным прибором. Для проверки герметичности в кор­

пус турбогенератора подают 1,0—1,5 кг фреона и зака­

чивают воздух до избыточного давления (0,3—3,0

кгс/см2), величина которого зависит от типа турбогене­ ратора. При помощи выносного щупа (датчика) опреде­

ляют наличие и место расположения несплошности.

24. УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ДЕФЕКТОСКОПИЯ

Ультразвуковая дефектоскопия (УЗД) основана на способности ультразвуковых волн отражаться от поверх­ ностей, ограничивающих несплошности материала, пред­

109