Способ ремонта сосудов давления

 

Использование: технология ремонта сосудов давления, работающих в водородосодержащих средах. Сущность изобретения: способ основан на удалении газа из металла. В стенках сосуда, в местах расположения расслоений металла, заполненных газообразными продуктами водородной коррозии, сверлят отверстия на глубину залегания расслоений и фиксируют момент их разгерметизации по характеру изменения напряженно-деформированного состояния металла на поверхности сосуда. Изменение напряженно-деформированного состояния металла оценивают, фиксируя изменение величины электросопротивления тензорезисторов при разгерметизации расслоений 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технологии ремонта сосудов давления (в т. ч. трубопроводов), работающих в водородосодержащих средах и имеющих технологические и эксплуатационные повреждения в виде расслоений металла, заполненных газообразными продуктами водородной коррозии метаном и водородом под избыточным давлением.

Известен способ ремонта сосудов давления (трубопроводов), заключающийся в том, что участки коррозионных повреждений вырезают и на их место вваривают заплаты [1] Недостатком способа является высокая трудоемкость и стоимость ремонтных работ. Этот способ не может быть применен при выявлении большого числа рассредоточенных расслоений металла, высокой степени повреждаемости конструкции.

Известен также способ ремонта сосудов давления, основанный на удалении атомарного водорода из металла при низкотемпературной термической обработке элементов конструкций. Такая технология используется, например, в атомной энергетике для продления ресурса оборудования [2] Наиболее близким, принятым за прототип, является способ ремонта сосудов давления, основанный на удалении атомарного водорода из металла при низкотемпературной термической обработке [3, 4] Известный способ однако не может быть применен для удаления газообразных продуктов водородной коррозии (метана и молекулярного водорода) из расслоений металла конструктивных элементов оборудования.

Предложен способ ремонта сосудов давления (трубопроводов), имеющих коррозионные повреждения в виде расслоений металла, заполненных газообразными продуктами водородной коррозии метаном и водородом под избыточным давлением, основанный на удалении газа из металла, заключающийся в том, что в стенках сосуда (трубопровода), в местах расположения расслоений сверлят отверстия на глубину залегания расслоений и фиксируют момент их разгерметизации по характеру изменения напряженно-деформированного состояния металла на поверхности сосуда (трубопровода) в зонах расслоений. Изменение напряженно-деформированного состояния на поверхности сосуда (трубопровода) в зонах расслоений оценивают, например, методом тензометрии, путем установки тензорезисторов на стенки сосуда (трубопровода) в зонах расслоений с последующим тензометрированием непосредственно перед сверлением отверстий и в процессе сверления и фиксируют изменение величины электросопротивления тензорезисторов при разгерметизации расслоения.

Такая технология ремонта обеспечивает удаление газообразных продуктов коррозии из расслоений металла. Давление газов в расслоениях при водородной коррозии достаточно высоко и может достигать несколько сот МПа (Арчаков Ю. И. Водородная коррозия стали. М. Металлургия, 1985, с. 192).

Избыточное давление газов в расслоениях металла обуславливает их развитие в процессе эксплуатации оборудования. При этом в зонах расслоений возникают дополнительные мембранные напряжения, которые повышают локальную напряженность конструкции и могут привести к ее разрушению. Разгерметизация расслоений при ремонте обеспечивает их консервацию, дефекты не развиваются. Дополнительные мембранные напряжения при этом в значительной степени снимаются.

Предложенный способ позволяет проводить ремонт сосудов (трубопроводов) при низкой трудоемкости и стоимости работ и может быть применен при выявлении большого числа расслоений, высокой степени повреждаемости конструкции.

Для пояснения описываемого способа на чертеже представлено сечение поврежденной стенки сосуда, подлежащего ремонту, где: 1 стенка сосуда давления (трубопровода), 2 расслоение металла, 3 тензорезистор, 4 - ремонтное отверстие.

Ремонт выполняется следующим образом: на стенке сосуда 1, в зоне расслоения металла 2, устанавливают тензорезистор 3 и проводят тензометрирование непосредственно перед сверлением отверстия 4. Сверлят отверстие 4 на глубину залегания расслоения 2. В процессе сверления проводят тензометрирование, фиксируя электросопротивления тензорезистора при разгерметизации расслоения.

По данным тензометрии может быть оценен уровень мембранных напряжений от избыточного давления газа в расслоениях и величина этого давления.

Таким образом, предложенный способ ремонта позволяет удалять газообразные продукты коррозии из расслоений металла и тем самым восстанавливать работоспособность поврежденных элементов конструкций.

Формула изобретения

1. Способ ремонта сосудов давления, заключающийся в удалении газа из металла, отличающийся тем, что в стенках сосуда в местах расположения расслоений металла, заполненных продуктами водородной коррозии, сверлят отверстия на глубину залегания расслоений и фиксируют момент из разгерметизации по характеру изменения напряженно-деформированного состояния металла на поверхности сосуда.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что изменение напряженно-деформированного состояния металла оценивают путем установки тензорезисторов на стенки сосуда в зонах расслоений с последующим тензометрированием непосредственно перед сверлением отверстий и в процессе сверления, фиксируя изменение величины электросопротивления тензорезисторов при разгерметизации расслоений.

РИСУНКИ

Рисунок 1