книги из ГПНТБ / Антикайн, П. А. Надежность металла паровых котлов и трубопроводов

Для определения места отражения луча необходимо провести сравнение с эталонным образцом.

Непосредственно по осциллограмме нельзя определить характер дефекта шва: непровар, шлакозое включение или трещина. Для опре­ деления характера дефекта необходимо учитывать особенности кон­ струкции шва и расположения отдельных его элементов, а также различия в обычном расположении отдельных групп дефектов з свар­

нение при контроле барабано в котлов на наличие тре­ щин, при контроле литья арматуры, литых колен и пр.

В основе метода магнитной дефектоскопии лежит рассеивание магнитных силовых линии около трещин, раковин и неметаллических включении в ферромагнитных сталях.

При нанесении па поверхность суспензии со взвешенным в ней ферромагнитным порошком и наложении магнитного поля порошок образует на поверхности скопления, воспроизводящие очертания де­ фекта. Метод пригоден для выявления невидимых при внешнем осмотре поверхностных и подповерхностных трещин и других дефек­ тов на ферромагнитных сталях. Магнитный метод весьма эффективен, так как позволяет обнаруживать мелкие и топкие трещины, не выяв­ ляемые при макротравле-нми.

Для намагничивания контролируемого изделия через него про­ пускают электрический ток; деталь можно помещать в соленоид пли намагничивать при помощи электромагнита. В качестве магнитной суспензии применяют взвесь очень мелкого чугунного порошка в ве­ ретенном масле (2,5 кг порошка на 100 л веретенного -масла) млн взвесь порошка ферромагнитной окиси железа (крокуса) в керосине или в трансформаторном масле. Для периодической проверки обору­ дования іполезно иметь эталонный образец с дефектом. Если в про­ цессе испытания выявится дефект, не следует делать поспешных выводов, так как иногда вследствие различных причин может про­

Магнитный метод хорошо выявляет д а ж е очень мел­ кие трещины, волосовины и надрывы, если они распо­ ложены на поверхности или на глубине до 10—12 мм. Чувствительность метода резко снижается по мере уда­ ления от поверхности. Лучш е выявляются дефекты, рас­ положенные поперек магнитных силовых линий. Поэто­ му дл я полного обнаружения дефектов при любой их ориентации детали намагничивают иногда в двух взаим­ но перпендикулярных направлениях .

Л ю м и н е с ц е н т н а я и ц в е т н а я д е ф е к т о- с к о п . и я применяются при контроле сварных соединений

61

поверхность детали нанести такое вещесгзо топким слоем или по­ грузить в него деталь, а затем тщательно удалить это вещество с поверхности детали п осветить ее ультрафиолетовыми лучами, то трещина, в которой скапливается люмииесцнрующее вещество, будет

увеличения жидкотекучестн люминеецпрующего вещества.

В качестве люминеецпрующего вещества применяют жидкие авиационные смазочные масла с добавками керосина и мыла. Керо­

Недостаток этого метода заключается в том, что он позволяет обна­ ружить трещины, надрывы и другие дефекты только в том случае, если они выходят на поверхность.

Наряду с люминесцентной применяют цветную дефектоскопию.

раствор тщательно удаляют с поверхности детали и покрывают по­ верхность суспензией імела пли каолина в воде и просушивают теп­ лым воздухом. Дефекты ярко выступают па покрытой мелом или каолином поверхносгн.

С т и л о с к о п и р о в а и и е — качественный спектраль­ ный анализ на наличие легирующих элементов, которо­ му подвергают все элементы котла п трубопроводов, из­

При стнлоскопнроваппи между электродом из меди, угля пли чистого железа и деталью возбуждается электрический разряд. Све­ товые лучи от разряда направляют в систему линз и призм, в ко­ торых они разлагаются по длинам воли в линейчатый спектр. Рас­ каленные пары каждого металла имеют свои вполне определенные линии в спектре, свойственные только одному этому металлу. Спектр сплава складывается из спектров металлов-компонентов. Еспи, на­ пример, в состав стали входит хром, то в спектре паров стали обя­ зательно имеются линии хрома. Чем выше содержание хрома в ста­ ли, тем ярче его линия. По наличию характерных линий в спектре паров стали можно быстро определить наличие легирующих элемен­ тов. Качественное определение наличия легирующих примесей при помощи портативного переносного стилоскопа в заводских пли мон­ тажных условиях занимает доли минуты.

62

К о н т р о л ь т в е р д о с т и металла шва сварных со­ единении проводится для проверки качества термической

твердомеров с предварительной зашлифовкой поверхно­ сти. При получении значений твердости выше допусти­ мых сварные соединения подвергают повторной термиче­ ской обработке.

3-3. КОНТАКТНАЯ СТЫКОВАЯ СВАРКА ТРУБ

ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА

Трубы поверхностей нагрева в заводских условиях соединяются между собой преимущественно контактной сваркой. Это весьма производительный процесс, обеспе­ чивающий высокое качество сварки. Контактная сварка применяется для сварки однородных сварных соединений

мых деталей. Нагрев осуществляется электрическим то­ ком, пропускаемым через детали (рис. 24,а). Тепло вы­ деляется из-за активного сопротивления участков дета-

63

При неполном удалении окислов из сварного соединения нет ка­ чественной сварки. На рис. 25,0 показан чзлом сварного стыка труб размером 42X3,5 мМ из стали 12Х2МФБ; свежие участки — качест­ венное соединение; темные — «склейка», покрытая не удаленными окислами.

Если внутренний грат плохо удален, проходное сечение трубы резко сужается и расход охлаждающей среды через такую трубу также резко снижается (рис. 25,я). При высоких нагрузках, которые имеют место, например, в нижних радиационных частях паровых кот­ лов, оставшийся грат может приводить к местному ухудшение охлаждения металла трубы и интенсивному коррозионному разруше­ нию ее наружной поверхности (рис. 25,г). Следует стремиться избе­ гать контактных сварных стыков в зоне максимальных тепловых на­ грузок.

При продувке кислородом пли воздушно-кислородной смесью образуется пористая масса окислов и расплавленного металла, кото­ рая размазывается по внутренней поверхности трубы, частично уда­ ляется при кислотных предпусковых промывках и частично оседает в коллекторах, загрязняя пароводяной трчкт. В процессе эксплуата­ ции, особенно интенсивно в пуско-иаладочнын период, происходит отслоение этой пористой массы. В результате может произойти ча­ стичная или полная закупорка отдельных змеевиков, что неизбежно повлечет за собой разрыв труб.

При сварке змеевиков из уже согнутых труб расплавленные окислы и металл от внутреннего грата при воздушно-кислородной продувке прилипают к внутренней поверхности крутых пібов и про­ должают гореть. В результате стенка гиба в этом месте утоняется и происходит разрыв трубы (рис. 25,е).

Аналогичное явление неоднократно отмечалось и па прямых уча­ стках: происходили разрушения по утоненному месту трубы вблизи контактного сварного стыка, внутренний грат которого удаляли про­ дувкой воздушно-кислородной смесью (рис. 25,(9). Грат прилипает к стенке, и при продувке смесью образуется местное утонение из-за выгорания металла труб. Поэтому воздушно-кислородная продувка для удаления грата в настоящее время не применяется.

Один из недостатков контактной сварки заключается в невозможности применения неразрушающен дефекто­ скопии. Ка к ультразвуковой, так и рентгеновский дефек­ тоскопии мешают наружный и внутренний грат. Поэто­ му работы ведутся как по изысканию новых методов дефектоскопии контактных сварных стыков, так и по разработке безгратовой сварки.

3-4. ВЛИЯНИЕ ГИБКИ ТРУБ

НА ЭКСПЛУАТАЦИОННУЮ НАДЕЖНОСТЬ

Гибку труб поверхностей нагрева и большей части трубопроводов осуществляют в холодном состоянии на трубогибочных станках. Трубы большого диаметра гнут иногда с нагревом до температуры, при которой пропс-

66

ходит превращение структуры углеродистой пли перлит­ ной низколегированной стали в аустенит. При ш о к е с-по­ догревам требуются существенно меньшие усилия.

который затем медленно приводится во вращение от электромехани­ ческого или гидравлического привода (на схеме — по часовой стрел­ ке). Закрепление трубы зажимов может производиться при помощи эксцентрикового механизма, пневматического или гидравлического

гают дорн (неподвижную оправку), который препятствует сплющи­ ванию (уменьшает овализацию сечения).

нец дорна располагался точно в точке касания . Если он

недостаточной длительной пластичности металла в про­ цессе эксплуатации в этом месте могут образовываться продольные трещины на наружной поверхности, так как