Pokudin_-_Tekhnologia_sudoremonta_-_2007

стационарных установках, а в судовых условиях переносными устройствами

созданием наложенного магнитного поля. После проведения детали

обязательно размагничивают, иначе может повыситься скорость износа, возникнуть блуждающие токи, инициироваться коррозия.

3.8. Вихретоковая дефектация

Этот метод применяются для обнаружения поверхностных дефектов типа несплошностей. Он основан на анализе изменения внешнего создаваемого электромагнитного поля при взаимодействии с электромагнитным полем вихревых токов наведенным в объекте контроля. Таким образом удается обнаружить поверхностные дефекты как на магнитных, так и на немагнитных материалах при сопоставимой чувствительности.

В процессе дефектации датчик прибора устанавливается на контролируемую поверхность и перемещается по ней. При попадании в зону дефекта срабатывает звуковая сигнализация и на экране появляется цифровая индикация дефекта. В процессе дефектации выявляется и оценивается глубина трещин, несплошностей деталей, конструкций, сварных швов. Минимальные значения глубины и ширины дефекта 0,25 и 0,02 мм соответственно.

I l l

Ввиду малой трудоемкости и высокой надежности данный метод рекомендуется применять наряду с магнитопорошковыми и ультразвуковыми методами, а также вместо них.

3.9. Ультразвуковая дефектация

Упругие колебания ультразвуковой частоты способны распространяться в металлах с огромной скоростью (до 10 км/c.). Обнаружение дефектов в деталях СТС основано на том, что волновые колебания отражаются от поверхностей раздела двух сред (металл-неметалл), которые и образуются в местах трещин, раковин, неметаллических включений и т.п. Наличие отражения колебаний, а следовательно и дефектов определяют двумя методами.

Теневой метод. Здесь используют разделенные излучатель колебаний 1 и приемник 2, помещенные на противолежащих поверхностях и перемещаемые синхронно (рис.3.4). Дефект обнаруживают при пропадании сигнала на приемнике (он попадает в «тень»). Таким образом, контролируют вкладыши подшипников, щеки и шейки коленчатых валов.

П 2

Эхо — метод. Приемник и излучатель совмещены в одной головке. Колебания подаются импульсами, что позволяет улавливать их отражение б паузах. Этот метод более удобен, т.к. достаточно иметь доступ с одной стороны и позволяет определить глубину залегания дефекта.

Упрощенная схема поступления на приемник отраженных импульсов показана на рис.3.5. В отсутствии внутреннего дефекта на дисплей поступают импульсы: А - отраженный от поверхности детали на входе и В - донный сигнал. Расстояние между ними в масштабе соответствует толщине детали в проверяемом месте.

Появление импульса С указывает на наличие дефекта, от которого происходит отражение. Расстояние между импульсами А и С соответствует глубине залегания дефекта.

Благодаря высокой производительности и достоверности, ультразвуковая дефектоскопия получила широкое применение в машиностроении, железнодорожном транспорте и в судостроении. Его применимость достигает 70-80% относительно других методов. Толщина проверяемых стальных деталей может достигать 3500 мм.

В судоремонте наибольшее применение получили ультразвуковые толщиномеры для контроля состояния трубопроводов, паровых котлов, обшивки корпуса. Имеются аналоги, позволяющие измерять толщины даже без удаления ржавчины и краски. Диапазон измеряемых толщин достигает 300 мм.

Достоинства методов: высокая производительность и глубина контроля, а также безопасность по сравнению с рентгеновскими методами.

3.10. Радиационный метод дефектации

Рентгеновские лучи способны проникать даже через твердые непрозрачные тела. Если в проверяемой детали имеются дефекты в виде

и з трещин, раковин, шлаковых включений, то лучи проведшие через дефектные

места сохраняют большую интенсивность по сравнению с соседними зонами. Это различие интенсивности излучения за деталью фиксируется на экране или фотопленками (негативами), на которых дефектные зоны выделяются темными местами.

Радиационный метод подразделяется на радиографический, радиоскопический и радиометрический.

Радиометрический метод основан на преображении ионизирующего излучения в фотоснимок (негатив), на котором получается фиксация статического изображения внутренней структуры проверяемого объекта.

Радиоскопический метод позволяет получать изображение структуры на экран преобразователя. Это позволяет получать статическое или динамическое изображение в процессе контроля.

В практике судоремонта радиационные методы нашли широкое применение для контроля качества отливок и поковок, ответственных сварных соединений. Возможности их использования определяются чувствительностью (около 1-2% от толщины) и толщиной деталей (для стали 60-150 мм, для легких сплавов до 500 мм). При этом используются как лабораторные установки, так и переносные приборы, позволяющие проводить дефектацию прямо на объекте.

Недостатками этих методов являются: большая трудоемкость, высокая степень опасности для операторов. Поэтому их используют в ограниченных масштабах для документального подтверждения качества деталей и узлов. В том числе для контроля отливок блоков и втулок ДВС, сварных швов коллекторов паровых котлов, 100% сварных швов в I контуре СЯЭУ.

3.11. Металлографический анализ и механические испытания

Металлографический анализ деталей СТС производят с целью выявления внутренних, невидимых дефектов в виде изменения структуры или развития межкристаллитной коррозии. К такому анализу прибегают при наличии признаков перегрева деталей, появлении хрупких трещин и т.п.

114

Механическими испытаниями проверяют соответствие механических характеристик заданным нормативным уровням. Наиболее часто прибегают к испытаниям:

На растяжение с проверкой прочностных и пластических характеристик. Проверка твердости.

Проверка ударной вязкости.

При изготовлении деталей и конструкций металлографический анализ, механические испытания используют для проверки отсутствия пороков в металле после литья, ковки, деформирования, проведения термической или химико-термической обработки. Проверяемую структуру сравнивают с эталонами, а показатели механических характеристик с установленными для данного изделия требованиями.

В процессе использования изделия начальная структура и свойства могут существенно изменяться. Так под действием температур может произойти перегрев, поверхностная закалка, отбел чугуна. Диффузионные процессы могут вызвать межристаллитную коррозию, науглераживание, обесцинкование. Выявление этих изменений и их последствий осуществляется указанными методами. Обычно их используют для выяснения причин преждевременных повреждений в виде трещин, разрывов, деформаций.

Проведение анализа н испытаний производится в заводских лабораториях с вырезкой образцов. Проверка твердости может производиться непосредственно на поверхности детали, для чего используются портативные приборы - твердомеры. С их помощью выявляется отбел чугуна в цилиндровых втулках и зоны закалки шеек коленчатых валов при подплавлениях и задирах подшипников. Отбел чугуна ведет к выбраковке втулки, зоны закалки на шейках устраняют термообработкой или шлифованием.

Проверку ударной вязкости стали обычно проверяют в корпусных конструкциях для выяснения причин образования трещин.

Кроме механических испытаний могут использоваться и технологические пробы: на изгиб, на сплющивание, на раздачу и т.п.

115

При изготовлении отливок образцы для испытаний отливают из этого же ковша. При дефектации в процессе ремонта образцы вырезают из проверяемого поврежденного элемента.

полостей объектов, находящихся при использовании под избыточным давлением или вакуумом. Это позволяет выявить достаточность запасов прочности составных элементов, надежность и плотность их соединений. Случаи назначения ГИ, уровни давления воды определяются документами органов технического надзора (РМРС) и проводятся под их контролем.

Давление воды, при котором производятся испытания, называется

где: Р„р - пробноео давление, Мпа;

Рраб—рабочее давление, Мпа;

К —повышающий коэффициент, устанавливаемый органом надзора. Составные элементы объекта контроля при изготовлении и ремонте

испытывают на достаточность запаса прочности и в зависимости от сорта материала, силовых и температурных условий работы значение коэффициента находится в пределах К = 1,5 - 3. При этом детали, испытывающие в разных зонах различные уровни рабочего давления, будут иметь для этих зон разные уровни Рпр. Так цилиндровые крышки двигателей со стороны огневой камеры испытывают на Рпр = 1,5 Р,, а ее полость охлаждения на Р„р = 1,5 Раоды-

Цилиндровая втулка изнутри в верхней части испытывается на Рпр = 1,5 Рй а в нижележащих зонах на более низкий уровень.

Испытания объекта после сборки производят на уровне К = 1,25 или 1,5, если иное не оговорено указаниями изготовителя. (Так например, поршень крейцкоперного дизеля в сборе с тепелескопическими трубками испытывают на уровень К = 5).

116

Органами надзора ГИ назначаются в следующих случаях.

1.При изготовлении составных элементов (на прочность).

2.После сборки и монтажа (на надежность соединений). Если сборка и испытание объекта проводились в цеху, то после монтажа на судне испытания повторяют.

3.После проведения ремонта с оговоренными объемами.

4.С установленной периодичностью, которая зависит от возраста объекта и возможности доступа для внутреннего освидетельствования. Так паровой котел с доступом для внутреннего освидетельствования на начальном этапе эксплуатации подвергают ГИ 1 раз в 8 лет, а по мере его старения 1 раз в 4 года. Воздухохранители, котлы, не

имеющие такого доступа, подвергают ГИ 1 раз в 4 года.

До начала испытаний удаляется изоляция в местах соединений, швов и узлах возможных пропусков воды. Предохранительные клапаны стопорят или удаляют.

ГИ должно производиться с соблюдением следующих условий:

•полное заполнение полостей водой и удаление воздуха, что подтверждается выходом сплошной струи воды без толчков и пузырей:

•наличие двух проверенных и опломбированных манометров;

•температура воды и окружающего воздуха не ниже +5°С, разность температур этих сред должна исключать возможность отпотевания;

•давление должно создаваться насосом, исключающим его быстрое повышение;

«подкачка во время выдержки при пробном давлении не разрешается;

•в процессе повышения давления помимо осмотров производится прослушивание объектов и проведение в это время работ со стуками и шумами запрещено.

Испытания производят в следующей последовательности:

•подъем давления до рабочего уровня;

•предварительный полный осмотр при рабочем давлении;

117

•подъем давления до пробного с выдержкой для осмотра 5-10 мин с отключенным насосом (падения давления не должно быть);

»понижение давления до рабочего уровня с выдержкой для полного осмотра.

Если при испытаниях появляются неплотности, стуки или ненормальные

шумы, деформации, то испытание прерывается и возобновляется только после выяснения и устранения причин.

Объект признается выдержавшим испытание, если при осмотрах не обнаружено течи, деформаций, разрывов и неплотностей и других явлений, оговоренных инструкциями на проведение испытаний. Устранение неисправностей и повреждений допускается только после полного снятия давления.

После проведения ТО и ремонтов с заменой элементов правильность сборки проверяется исполнителями самостоятельно ГИ на рабочем уровне давления.

3.13. Контроль неплотностей течеискателем

Эксплуатация судов может предусматривать использование таких систем, незначительные неплотности которых создают серьезные проблемы. Это может приводить к снижению вакуума, ухудшать санитарные условия, создавать взрыво- и пожароопасную обстановку, нарушать радиационную безопасность. При этом места подсоса воздуха, выхода

хладонов, летучих органических соединений, радиоактивных сред могут не иметь никаких видимых проявлений в виде протечек, пропаривания и т.п. и представляют затруднения для обнаружения даже при гидравлических испытаниях. В этих случаях нормами контроля монтажа и проведения

118

эксплуатации может быть предусмотрено применение течеискателей (рис.3.6).

Так, контроль за эксплуатацией холодильных установок предусматривает использование галоидных ламп —течеискателей, позволяющих обнаружить утечки хладона на уровне 20 г/год. В присутствии даже очень малых доз хладона изменяется цвет пламени лампы.

В ядерной энергетике герметичность систем первого контура регулярно проверяется гелиевыми течеискателями, а на нефте- и газовозах нашли применение галогенные течеискатели. Принцип их работы основан на изменении проводимости воздушной среды, при попадании в нее продуктов утечек.

Техника использования соответствующего вида течеискателя подробно излагается в инструкциях по их применению.

В судовой практике достаточно часто для поиска мест подсоса или выхода воздуха используют мыльную пену. Чтобы пена быстро не высыхала в мыльный раствор добавляют несколько капель глицерина.

3.14. Испытания на непроницаемость отсеков и элементов конструкций

Эти испытания назначают для элементов, которые могут находиться под

давлением или вакуумом.

1.Отсеки в виде емкостей испытывают заполнением водой до уровня воздушных труб. Это касается отсеков двойного одна, цистерн нефтекродуктов.

2.Грузовые отсеки вместо налива водой могут подвергаться воздушным испытаниям на непроницаемость швов и соединений. Для этого можно либо создавать в них избыточное давление воздуха, либо обдувать швы и соединения сжатым воздухом 0,5-0,6 МПа. С противоположной стороны швы и соединения обмазываются пенообразующими растворами.

119

3.Люковые закрытия, наружные двери надстроек и рубок, иллюминаторы испытывают поливом струей воды напором 1,0 МПа. В ряде случаев этот вид испытаний так же может быть заменен обдувкой сжатым воздухом.

4.Непроницаемость сварных швов может проверяться мелкокеросиновой

пробой. С одной стороны наносится керосин, с другой — меловой раствор. Время выдержки до 2 часов.

5. Непроницаемость картеров, корпусов редукторов и механизмов проверяют наливом керосина до рабочего уровня.

3.15. Нормы допустимых износов и повреждений

После выявления дефектов и повреждений (Д и П), их количественной оценки приходится решать вопрос о допустимости объектов дефектации к использованию или необходимости проведения их ремонта и замены. Такие заключения делаются на основании сравнения с нормами допустимых износов

иповреждений, которые приведены в следующих документах.

1.Инструкции по эксплуатации конкретного объекта. В них оговорено при каких обнаруженных Д и П элементов конструкции и каких неисправностях использование объекта запрещается.

2.Технические условия на дефектацию и ремонт конкретных типов двигателей, механизмов, устройств конструкций. Они разрабатываются компетентными организациями с учетом требований изготовителя и органов

надзора. Помимо указаний способов дефектации, допустимых значений Д и Ц в них также указываются рекомендуемые методы ремонта и технические

;требования к деталям и узлам после ремонта. Так же могут быть указания какие Д и П можно оставлять без исправления, а при каких ремонт невозможен, а

:производится только замена.

3.Документы (руководства) Регистра по техническому наблюдению за судами в эксплуатациии и за ремонтом. В них изложены указания, с какими видами Д и П, выявленными при освидетельствованиях, объекты надзора не могут быть допущены к использованию. В них, как правило, нет конкретных