Плетнев С.В. Магнитное поле: свойства, применение

Подождите немного. Документ загружается.

Рис.7.4.14

Рис.7.4.15

Рис.7.4.16

491

Рис.7.4.17

ного соединения, а рис.7.4.15,б характеризует его неудовлетворительное каче-

ство с зонами образования поперечных трещин (9-12 часов) и отдельными

зонами КН с развивающимися повреждениями на глубине 200 мм.

На рис.7.4.16 показано применение ММП для контроля эффективности

термообработки сварного соединения после сварки задвижки и паропровода в

сечении I-I. Контроль проводили по зоне термического влияния сварного шва.

Результаты контроля, представленные на рис.7.4.16,б, свидетельствуют о за-

метном снижении уровня остаточных напряжений после высокотемпературно-

го отпуска сварного соединения по сравнению с исходным состоянием

(рис.7.4.16,а).

На рис.7.4.17 показана зона

максимальной КН, выявленная

ММП на кольцевом сварном шве

резервуара хранения водорода.

При дополнительном контроле

УЗД в этой зоне обнаружены не-

допустимые дефекты.

Рис.7.4.18 представляет ре-

зультаты измерения нормальной

составляющей поля остаточной

намагниченности, характеризую-

щей распределение остаточных

напряжений и деформаций после

сварки стыкового шва пластин.

Пластины при сварке находились

в свободном состоянии. Из

рис.7.4.18 видно влияние короб-

Рис.7.4.18.

492

ления пластин при сварке на распределение в них остаточных сварочных

напряжений и деформаций.

7.4.6. Контроль качества технологий восстановления,

наплавок, напыления

Контроль качества современных технологий восстановления, наплавок и

напылений изношенных узлов и деталей энергооборудования невозможно

обеспечить без контроля состояния металла до и после выполнения указанных

технологий. Используемые для этой цели традиционные методы (выборочное

измерение твердости, металлографическое исследование поверхностного

слоя) по своим возможностям не могут обеспечить полного и надежного

контроля состояния металла. Проблемы контроля металла возникают при сва-

рочно-термических технологиях ремонта и восстановительных термических

обработках (в том числе и высокотемпературных) сварных соединений коллек-

торов, паропроводов, корпусных деталей, барабанов, рабочих лопаток паро-

вых турбин и других узлов.

Решить указанную проблему контроля состояния металла и, соответствен-

но, качества восстановительных технологий представляется возможным с ис-

пользованием нового метода неразрушающего контроля, основанного на ис-

пользовании эффекта магнитной памяти металла.

В ходе промышленных и лабораторных исследований установлено, что

любой вид восстановительной технологии нецелесообразно выполнять, если в

структуре металла ремонтируемого узла произошли необратимые изменения,

и этот узел находится в состоянии предразрушения.

Метод магнитной памяти металла (ММП), отображающий структурную и

технологическую наследственность изделия, и соответствующие приборы

контроля, не требующие подготовительных работ, позволяют обеспечить

100% экспресс-контроль всей поверхности и выявить узлы и детали, на кото-

рых выполнять восстановительную технологию нецелесообразно.

Контроль состояния металла с использованием ММП на узлах и деталях

энергооборудования до и после выполнения на них восстановительных техно-

логий ремонта позволяет оценить качество этих технологий, структурные

изменения, уровень и распределение остаточных напряжений.

Методики и приборы контроля, основанные на использовании магнитной

памяти металла, аттестованы в России и проходят аттестацию в Германии по

европейскому уровню стандартизации, их можно приобрести на предприятии

"Энергодиагностика" (г.Москва).

Руководящие документы и методики контроля с использованием

ММП.

493

РД 34.17.437-95. Неразрушающий магнитный метод диагностирования

сварных соединений трубных систем котлов и трубопроводов энергетических

установок.

РД 34.17.446-97. Методические указания по техническому диагностиро-

ванию труб поверхностей нагрева паровых и водогрейных котлов с использо-

ванием магнитной памяти металла.

РД 51-1-98. Методика оперативной компьютерной диагностики локаль-

ных участков газопроводов с использованием магнитной памяти металла.

7.5. Приборы и технические сред-

ства метода магнитной

памяти металла

Измеритель концентрации напряже-

ний

магнитометрический — "ИКНМ-

2ФП"

Прибор ИКНМ-2ФП представляет

собой упрощённый вариант прибора ИКН-

1М. Он имеет цифровую индикацию измеря-

емых данных без регистрации, имеет блок

памяти с возможностью записи до 1000 измерений. Прибор предназначен для

определения зон КН при экспресс-контроле малогабаритных изделий и узлов

оборудования (в том числе в труднодоступных местах).

Технические характеристики

Диапазон измерения величины Н

Погрешность измерения (не более)

Количество каналов измерения величины Нр

Время одного измерения (не более)

Питание от аккумуляторов

± 2000А/м

0,1 с

DC 2,4B=2xl,2B

494

Потребляемая мощность (не более)

Рабочий температурный диапазон

Диапазон относительной влажности

Габаритные размеры

Вес (с аккумуляторными батареями)

0,4 ВхА

-20°С +60°С

45%-80%

120x60x25 мм

0,25 кг

Измеритель концентрации напряжений

магнитометрический — "ИКНМ-2ФП"

Прибор ИКНМ-2ФП представляет собой

упрощённый вариант прибора ИКН-1М. Он

имеет цифровую индикацию измеряемых дан-

ных без регистрации, имеет блок памяти с воз-

можностью записи до 1000 измерений. Прибор

предназначен для определения зон КН при экс-

пресс-контроле малогабаритных изделий и

узлов оборудования (в том числе в труднодо-

ступных местах).

Технические характеристики

Диапазон измерения величины Н

Погрешность измерения (не более)

Количество каналов измерения величины Нр

Время одного измерения (не более)

Питание от аккумуляторов

Потребляемая мощность (не более)

± 2000А/м

0,1 с

DC 2,4B=2xl,2B

0,4 ВхА

495

Рабочий температурный диапазон

Диапазон относительной влажности

Габаритные размеры

Вес (с аккумуляторными батареями)

-20°С +60°С

45%-80%

120x60x25 мм

0,25 кг

Электромагнитные индикаторы трещин

"ЭМИТ-1" и "ЭМИТ-2"

Приборы ЭМИТ-1 и ЭМИТ-2 предназначены для выявления дефектов в

виде поверхностных трещин в магнитных и не-

магнитных металлах. Принцип действия прибо-

ров основан на измерении магнитного поля рас-

сеяния в зоне трещин.

Приборы малогабаритны, имеют автоном-

ное питание, износоустойчивые датчики, про-

сты в работе и настройке. Настройка приборов

производится автоматически: необходимо лишь

установить датчик на контролируемую поверх-

ность, нажать кнопку настройки, и через долю

секунды прибор готов к работе.

В работе при пересечении датчиком трещи-

ны приборы ЭМИТ-1 и ЭМИТ-2 выдают соот-

ветствующий звуковой и световой сигнал, а по

показаниям на светодиодной шкале приборов

можно судить о размерах трещины.

ЭМИТ-1 и ЭМИТ-2 имеют ряд преимуществ над традиционными вихре-

токовыми приборами:

- не требуют зачистки контролируемой поверхности или какой-либо её

подготовки;

- определяют трещины через слой краски, изоляции толщиной до 2мм;

- способны работать на грубых, повреждённых коррозией поверхностях;

- определяют трещины в условиях неоднородной структуры металла, на-

пример, в зоне сварных швов;

- отсутствуют "краевые эффекты".

Отличия ЭМИТ-1 и ЭМИТ-2:

ЭМИТ-1 имеет анизотропный датчик в виде "отвёртки", предназначен для

контроля трещин длиной более 5 мм известного направления. Этот прибор

496

эффективно использовать в сочетании с приборами ИКН-1М и ИКНМ-2ФП

после выявления линий КН — потенциальных трещин.

ЭМИТ-2 имеет "карандашный" датчик, по сравнению с прибором ЭМИТ-

1, лучше реагирует на раскрытие трещин, а минимальная длина трещин 1 мм

(у ЭМИТ-1 минимальная длина трещин 5 мм).

Технические характеристики

Диапазон индикации трещин для магнитных

и немагнитных металлов:

Максимальная скорость сканирования

Питание от аккумуляторов

Время непрерывной работы (не менее)

Рабочий температурный диапазон

Диапазон относительной влажности

Габаритные размеры

Вес

Глубина

Длина

Ширина

более 0,3 мм

более 5 мм

более 0,01мм

0,5 м/с

DC 3,6B=3xl,2B

12 часов

-20С +60С

45% — 80%

160x85x30 мм

0,35 кг

Прибор магнитометрический

для определения

концентрации напряжений

(измеритель концентрации

напряжений) — "ИКН-1М"

ИКН-1М - - система измерения, регистра-

ции и обработки данных диагностики на-

пряжённо-деформированного состояния обору-

дования и конструкций с использованием метода

магнитной памяти металла. Прибор аттестован в

Госстандарте РФ.

К достоинствам прибора ИКН-1М можно

отнести следующее:

- не требуется специального намагничива-

ния контролируемых объектов, так как исполь-

497

зуется остаточная намагниченность, сфор-

мировавшаяся в процессе эксплуатации;

- не требуется какой-либо подготовки

контролируемой поверхности;

- прибор имеет возможность записи

параметров контроля с заданной частотой в

единицу времени, что позволяет выполнять

измерения без сканирования по объекту

контроля (например, при вращении колёс относительно жёсткозакреплённых

датчиков);

- прибор имеет возможность записи данных в энергонезависимую память

и сброса их на IBM PC;

- прибор имеет возможность распечатки графиков на принтере;

- ёмкость энергонезависимой памяти 2(4)Мб;

- в комплекте с прибором поставляется программный продукт "ММП-Сис-

тема" для углубленной обработки данных на IBM PC.

Технические характеристики

Диапазон измерения величины Н

Количество каналов измерения величины Н

Минимальный (максимальный) шаг измерения

Максимальная скорость сканирования (шаг 1 мм)

Микропроцессор

Ёмкость оперативной памяти

Ёмкость энергонезависимой памяти

Жидкокристаллический графический индикатор

Скорость передачи данных на IBM PC через RS232

Питание от аккумуляторов

Потребляемая мощность

Рабочий температурный диапазон

Диапазон относительной влажности

Габаритные размеры

Вес (с аккумуляторными батареями)

± 2000 А/м

2(4)

1 (128) мм

0,2 (0,5) м/с

8 бит

128 Кб

2 (4) Мб

128x64 точки

115 кбод

DC 4,8B=4xl,2B

0,8-2,2 ВхА

-20°С...+60°С

45% — 80%

230x105x40 мм

0,5 кг

498

Сканирующие устройства для измерителя концентрации

напряжений "ИКН-1М"

Для контроля различного оборудования

разработаны 5 типов специализированных

датчиков:

Тип1 - - предназначен для контроля тру-

бопроводов, сосудов, протяжённых сварных

соединений. Изготовлен в виде "тележки" на

четырёх колёсах, имеющей 2-4 феррозондо-

вых преобразователя и счётчик длины. При

использовании со специализированной штан-

гой можно осуществлять контроль на расстоя-

нии 2-5 м от объектов. При установке специа-

лизированных накладок датчик может исполь-

зоваться для контроля рельсового пути.

Тип2 — предназначен для контроля мало-

габаритных изделий (лопаток, шпилек, зубча-

тых пар). Изготовлен в самом малом корпусе с

одним колесиком. Имеет 2 феррозондовых

преобразователя и счётчик длины.

Тип 3 — предназначен для контроля мало-

габаритных изделий, а также для контроля

внутри трубопроводов и каналов роторов тур-

бин. Изготовлен в малом корпусе с двумя

колесиками. Имеет 2 феррозондовых преобра-

зователя и счётчик длины.

Тип 4 - - предназначен для контроля в

труднодоступных местах (контроль без реги-

страции длины).

Тип 5 — предназначен для внутритрубной

диагностики (для трубок теплообменников,

осевых каналов роторов турбин и т.д.).

Все датчики имеют возможность работы в

режиме отстройки от магнитного поля Земли.

Прибор ИКН-1М имеет возможность автома-

тической настройки и калибровки датчиков.

499

500