Способ оценки глубины трещин на поверхности труб

Использование: для обнаружения и оценки максимальной глубины трещин. Сущность изобретения заключается в том, что при осуществлении оценки глубины трещин на поверхности труб на первом этапе проводят оценку глубины трещин с использованием вихретокового дефектоскопа, оснащенного накладным вихретоковым преобразователем (ВТП) с эффективным диаметром более 10 мм, сначала устанавливают динамический режим работы вихретокового дефектоскопа и проводят операции по обнаружению на поверхности труб дефектных участков, в обнаруженном дефектном участке выделяют зоны с максимальными показаниями вихретокового дефектоскопа, затем переводят вихретоковый дефектоскоп в статический режим и проводят измерения глубин трещин в упомянутых зонах, после чего осуществляют предварительное ранжирование. Для уточнения глубины трещин проводят магнитопорошковую дефектоскопию дефектного участка. После чего проводят второй этап оценки, на котором осуществляют измерения глубины трещин вихретоковым дефектоскопом, оснащенным накладным ВТП с эффективным диаметром менее 3 мм и работающим в статическом режиме, а затем осуществляют дополнительное ранжирование трещин. Дальнейшую оценку глубины трещин проводят с помощью электропотенциального трещиномера, по измерениям которого осуществляют контрольное ранжирование. Затем оценку глубины трещин осуществляют методом контролируемой шлифовки. Если на втором этапе оценки были выявлены трещины, требующие дальнейшей оценки и при их плотности расположения более 4 единиц трещин на 1 см2, оценку осуществляют методом контролируемой шлифовки, исключая измерения электропотенциальным трещиномером. Технический результат: повышение производительности и достоверности оценки глубины трещин на поверхности труб. 1 ил., 9 табл.

 

Изобретение относится к области диагностического контроля поверхности стальных изделий при определении их технического состояния и может быть использовано для обнаружения и оценки глубины трещин, в том числе внутри колоний коррозионного растрескивания под напряжением (КРН).

При техническом диагностировании объектов, таких как металлические трубопроводы, сосуды, работающие под давлением, транспортное и энергетическое оборудование, для выявления и оценки глубины трещин применяются вихретоковый и электропотенциальный методы неразрушающего контроля (НК), основанные на перераспределении электрического тока, обтекающего трещину.

Известен способ определения глубины локализованных на поверхности труб повреждений КРН («Инструкция по оценке дефектов труб и соединительных деталей при ремонте и диагностировании магистральных газопроводов», утв. зам. Председателя Правления ОАО «Газпром» от 05.09.2013), заключающийся в контролируемой шлифовке поверхности труб с колониями трещин в комбинации с магнитопорошковым, ультразвуковым методами НК и оптико-визуальным методом оценки наличия на вышлифованной поверхности остаточных трещин. Недостаток данного способа - низкая производительность и точность результатов оценки глубины в местах скопления множественных трещин на поверхности крупногабаритных стальных изделий и конструкций, например, трубопроводов.

При ручном контроле для измерения глубины одиночных поверхностных трещин применяется электропотенциальный метод (Вавилов В.П., Подмастерьев К.В., Соснин Ф.Р. и др. Неразрушающий контроль / Под общей редакцией В.В. Клюева. М., 2006. Том 5. Книга 2. Электрический контроль, С.498-502). Данный метод основан на зависимости напряжения Ur между установленными вблизи дефекта потенциальными электродами от параметров трещины, обтекаемой постоянным или переменным электрическим током. О глубине трещины судят по отношению Ur/U0, где U0 - напряжение на бездефектном участке, аналогичном по своим геометрическим параметрам дефектному. При этом за счет непосредственного ввода тока существенно снижается погрешность оценки глубины трещины, связанная с неточностью позиционирования электропотенциального преобразователя относительно трещины, так как влияние рабочего зазора полностью исключается. Недостатками данного метода является трудоемкость, связанная с необходимостью многократных измерений для выявления наиболее глубокой трещины внутри протяженной колонии или участка протяженной трещины, а также недостоверная оценка глубины скоплений близкорасположенных трещин (плотностью более 4 единиц на см2) на поверхности объекта контроля, например, колоний КРН из-за отсутствия возможности установки электродов преобразователя только над одной измеряемой трещиной.

Известен также способ вихретокового контроля (патент РФ №2664867, МПК G01N 27/90), принятый за прототип.В данном способе устанавливают накладной вихретоковый преобразователь (ВТП), подключенный к выполненному с возможностью амплитудно-фазовой обработки сигнала электронному блоку, компенсируют вихретоковый сигнал накладного вихретокового преобразователя на бездефектном участке контролируемого объекта, регулируют фазу опорного напряжения для амплитудно-фазового преобразования вихретокового сигнала, устанавливают вихретоковый преобразователь в зоне измерения симметрично над измеряемой трещиной, регистрируют изменение вихретокового сигнала относительно скомпенсированного вихретокового сигнала после амплитудно-фазового преобразования и используют зарегистрированное изменение для определения глубины измеряемой трещины на контролируемом участке по градуировочным характеристикам, полученным с помощью контрольных образцов с искусственными трещинами разной глубины, при этом предварительно выбирают вихретоковый преобразователь с эквивалентным радиусом Rэ, не превышающим расстояние В12 от измеряемой трещины до ориентированной вдоль нее соседней трещины, перед регулировкой фазы опорного напряжения устанавливают его напротив зоны измерения с внешней не обращенной к измеряемой трещине стороны соседней трещины на расстоянии Rн=B12-Rэ, где B12 - расстояние между измеряемой и соседней трещинами в зоне измерения, а фазу опорного напряжения регулируют из условия подавления вихретокового сигнала, вносимого соседней трещиной.

Указанный способ не позволяет получить достоверную оценку глубины трещины с извилистой и наклонной траекторией развития от нормали к поверхности объекта контроля. Трещины с такими морфологическими особенностями характерны, например, для дефектных участков магистральных газопроводов с повреждениями КРН.

Задачей предлагаемого изобретения является создание универсального способа оценки глубины трещин на поверхности труб.

Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение производительности и достоверности оценки глубины трещин на поверхности труб, в том числе КРН, с различной морфологией развития по глубине, раскрытием и плотностью расположения на поверхности объекта контроля, при диагностировании крупногабаритных стальных изделий и конструкций штатными средствами НК.

Технический результат достигается тем, что в способе оценки глубины трещин на поверхности труб на первом этапе оценки проводят оценку глубины трещин с использованием вихретокового дефектоскопа, оснащенного накладным вихретоковым преобразователем с эффективным диаметром более 10 мм, при этом сначала устанавливают динамический режим работы упомянутого вихретокового дефектоскопа и проводят с его помощью операции по обнаружению на поверхности труб дефектных участков, содержащих трещины, при этом в обнаруженном дефектном участке выделяют зоны с максимальными показаниями упомянутого вихретокового дефектоскопа, затем переводят упомянутый вихретоковый дефектоскоп в статический режим и с его помощью проводят измерения глубин трещин в упомянутых зонах, после чего осуществляют предварительное ранжирование в зависимости от вычисленных по формулам (1) и (2) значений глубин трещин hmax и hmin, которые сравнивают со значением допустимой глубины трещины hдоп,

где

- среднеарифметическое значение измерений глубин трещин,

(+δ), (-δ) - установленные предельные погрешности измерений в диапазоне показаний, в который попадает ,

hдоп - допустимая глубина трещины, определенная эксплуатационной документацией на трубу, при которой возможна ее дальнейшая эксплуатация по ее назначению,

при этом в случае,

если hmax<hдоп, дальнейшую дефектоскопию не проводят, трубу продолжают эксплуатировать по назначению, а трещины относят к категории «условно допустимо»,

если hmin>hдоп, труба подлежит ремонту, трещины относят к категории «недопустимо»,

если hmin<hдоп<hmax, трещины относят к категории «требует уточнения»,

затем на участке, на котором выявлены трещины, относящиеся к категории «требует уточнения», проводят магнитопорошковую дефектоскопию дефектного участка, по результатам которой визуально идентифицируют дефектные участки, на которых расположены колонии трещин, и фиксируют плотность расположения трещин в колониях относительно друг друга,

после чего проводят второй этап оценки, на котором осуществляют измерения глубины трещин в упомянутых колониях, при этом упомянутые измерения проводят вихретоковым дефектоскопом, оснащенным накладным вихретоковым преобразователем с эффективным диаметром менее 3 мм и работающим в статическом режиме, а затем осуществляют дополнительное ранжирование трещин также как и на первом этапе оценки в зависимости от вычисленных по упомянутым выше формулам (1) и (2) значениям глубин трещин hmax и hmin,

при этом в случае,

если hmax<hдоп, дальнейшую оценку не проводят, трубу продолжают эксплуатировать по назначению, трещины относят к категории «условно допустимо»,

если hmin>hдоп, труба подлежит ремонту, трещины относят к категории «недопустимо»,

если hmin<hдоп<hmax, трещины относят к категории «требует уточнения»,

для колоний трещин, отнесенных по результатам второго этапа оценки к категории «требует уточнения» при их плотности расположения в колониях относительно друг друга более 4 единиц трещин на 1 см2, дальнейшую оценку глубины трещин осуществляют методом контролируемой шлифовки, а для колоний трещин, отнесенных по результатам второго этапа оценки к категории «требует уточнения» при их плотности расположения в колониях относительно друг друга менее 4 единиц трещин на 1 см2, проводят третий этап оценки и измеряют глубину трещин с помощью электропотенциального трещиномера в точках колоний трещин, в которых на втором этапе оценки вихретоковый дефектоскоп, оснащенный накладным вихретоковым преобразователем с эффективным диаметром менее 3 мм, показал максимальные значения, и осуществляют контрольное ранжирование, в зависимости от вычисленных по упомянутым выше формулам (1) и (2) значений глубин трещин hmax и hmin по данным измерений электропотенциальным трещиномером,

в случае,

если hmax<hдоп, дальнейшую дефектоскопию не проводят, трубу продолжают эксплуатировать по назначению, трещины относят к категории «условно допустимо»,

если hmin>hдоп, труба подлежит ремонту, трещины относят к категории «недопустимо»,

если hmin<hдоп<hmax, трещины относят к категории «требует уточнения», и дальнейшую оценку глубины трещин осуществляют методом контролируемой шлифовки.

Заявленное изобретение поясняется схемой. На схеме представлены следующие операции по оценке глубины трещин на поверхности труб:

1 - обнаружение дефектных участков с помощью вихретокового дефектоскопа, оснащенного накладным вихретоковым преобразователем с эффективным диаметром более 10 мм;

2 - измерение глубины трещин с помощью вихретокового дефектоскопа, оснащенного накладным вихретоковым преобразователем с эффективным диаметром более 10 мм, и предварительное ранжирование;

3 - магнитопорошковая дефектоскопия дефектного участка;

4 - измерение глубины трещин с помощью вихретокового дефектоскопа, оснащенного накладным вихретоковым преобразователем с эффективным диаметром менее 3 мм, и дополнительное ранжирование;

5 - измерение глубины трещин с помощью электропотенциального трещиномера и контрольное ранжирование;

6 - контролируемая шлифовка.

Способ оценки глубины трещин на поверхности труб осуществляется следующим образом. Для оценки глубины трещин используют комплексирование методов неразрушающего контроля.

На первом этапе оценки проводят оценку глубины трещин с использованием вихретокового дефектоскопа, оснащенного накладным вихретоковым преобразователем с эффективным диаметром более 10 мм. В основе метода вихретоковой дефектоскопии лежит измерение вихревых токов, возникающих возле подповерхностных дефектов в магнитном поле. При возникновении таких токов на исследуемом участке фиксируют показания электромагнитного поля вихревых токов, образующихся при нахождении дефекта.

Сначала устанавливают динамический режим работы упомянутого выше вихретокового дефектоскопа, и методом вихретоковой дефектоскопии проводят операции по обнаружению на поверхности труб дефектных участков, содержащих трещины. В обнаруженном дефектном участке выделяют зоны с максимальными показаниями вихретокового дефектоскопа, затем переводят вихретоковый дефектоскоп в статический режим, и с его помощью проводят измерения глубин трещин в упомянутых зонах. За измеренное значение глубины трещин принимают среднее арифметическое из всех полученных отдельных измерений, не менее пяти, исключая из расчета явные грубые ошибки.

Для оценки диапазона глубин трещин по результатам измерений вычисляют по формулам (1) и (2) максимальное (hmax) и минимальное (hmin) возможные значения глубины трещин.

где

- среднеарифметическое значение измерений глубин трещин,

(+δ), (-δ) - установленные предельные погрешности измерений в диапазоне показаний, в который попадает ,

hдоп _ допустимая глубина трещины, определенная эксплуатационной документацией на трубу, при которой возможна ее дальнейшая эксплуатация по ее назначению, как правило, это 10% от толщины стенки трубы.

В таблице 1 представлены значения экспериментально установленных для каждого объекта контроля относительных минимальных - δ, % и максимальных + δ, % погрешностей приборов, реализующих методы неразрушающего контроля (метод вихретоковой дефектоскопии с ВТП с эффективным диаметром более 10 мм и с ВТП с эффективным диаметром менее 3 мм и электропотенциальный метод с использованием электропотенциального трещиномера) внутри различных диапазонов глубин трещин с шагом не более 1 мм.

Выбор вихретоковых преобразователей осуществляется с учетом требований по чувствительности, локальности и производительности контроля:

- ВТП с эффективным диаметром D более 10 мм обеспечивает максимальную производительность контроля;

- ВТП с эффективным диаметром D менее 3 мм следует применять для более точной оценки глубины дефектов КРН в локальной области контроля.

Затем осуществляют предварительное ранжирование в зависимости от вычисленных значений глубин трещин hmax и hmin, которые сравнивают со значением допустимой глубины трещины hдоп,

при этом в случае,

если hmax<hдоп, дальнейшую дефектоскопию не проводят, трубу продолжают эксплуатировать по назначению, а трещины относят к категории «условно допустимо»,

если hmin>hдоп, труба подлежит ремонту, трещины относят к категории «недопустимо»,

если hmin<hдоп<hmax, трещины относят к категории «требует уточнения».

Затем на участке, на котором выявлены трещины, относящиеся к категории «требует уточнения», проводят магнитопорошковую дефектоскопию дефектного участка, по результатам которой визуально идентифицируют дефектные участки, на которых расположены колонии трещин, и фиксируют плотность расположения трещин в колониях относительно друг друга.

Метод магнитопорошковой дефектоскопии основан на выявлении рассеяния магнитного поля над дефектами. Этот метод является самым наглядным, т.к. принцип обследования заключается в нанесении магнитного порошка на исследуемый участок, в результате чего при действии магнитного поля частицы намагничиваются и соединяются. Визуально можно наблюдать скопления порошка (магнитной суспензии) в зонах трещин.

Далее проводят второй этап оценки, на котором осуществляют измерения глубины трещин в упомянутых колониях, при этом измерения проводят вихретоковым дефектоскопом, оснащенным накладным вихретоковым преобразователем с эффективным диаметром менее 3 мм и работающим в статическом режиме. После измерения глубины трещин осуществляют дополнительное ранжирование трещин также как и на первом этапе оценки в зависимости от вычисленных по упомянутым выше формулам (1) и (2) значениям глубин трещин hmax и hmin, при этом в случае,

если hmax<hдоп, дальнейшую оценку не проводят, трубу продолжают эксплуатировать по назначению, трещины относят к категории «условно допустимо»,

если hmin>hдоп, труба подлежит ремонту, трещины относят к категории «недопустимо»,

если hmin<hдоп<hmax; трещины относят к категории «требует уточнения».

Для колоний трещин, отнесенных по результатам второго этапа оценки к категории «требует уточнения» при их плотности расположения в колониях относительно друг друга, которая определяется визуально и составляет более 4 единиц трещин на 1 см2, дальнейшую оценку глубины трещин осуществляют методом контролируемой шлифовки.

Для колоний трещин, отнесенных по результатам второго этапа оценки к категории «требует уточнения» при их плотности расположения в колониях относительно друг друга, которая определяется визуально и составляет менее 4 единиц трещин на 1 см2, проводят третий этап оценки и измеряют глубину трещин с помощью электропотенциального трещиномера в точках колоний трещин, в которых на втором этапе оценки вихретоковый дефектоскоп, оснащенный накладным вихретоковым преобразователем с эффективным диаметром менее 3 мм, показал максимальные значения.

Осуществляют контрольное ранжирование, в зависимости от вычисленных по упомянутым выше формулам (1) и (2) значений глубин трещин hmax и hmin по данным измерений электропотенциальным трещиномером, при этом в случае,

если hmax<hдоп, дальнейшую дефектоскопию не проводят, трубу продолжают эксплуатировать по назначению, трещины относят к категории «условно допустимо»,

если hmin>hдоп, труба подлежит ремонту, трещины относят к категории «недопустимо»,

если hmin<hдоп<hmax, трещины относят к категории «требует уточнения», и дальнейшую оценку глубины трещин осуществляют методом контролируемой шлифовки.

Измерения глубины трещин электропотенциальным трещиномером основано на использовании зависимости электрического сопротивления металла от геометрических параметров несплошностей в нем. Измеряют разность потенциалов на бездефектном и на дефектном участках ("берега" трещины) поверхности металла. Соотношение полученных данных характеризует геометрические размеры трещины.

Контролируемая шлифовка заключается в вышлифовке дефектов с контролем их остаточной глубины в процессе шлифовки, а также контролем результатов ремонта, включая подтверждение полноты устранения дефектов и определение размеров образовавшихся выемок.

В качестве примера осуществления заявленного способа приведен процесс проведения, категорирования и отбраковки труб магистрального газопровода наружным диаметром труб 1420 мм и толщиной стенки 15,7 мм с дефектами коррозионного растрескивания под напряжением. Допустимая глубина дефекта hдоп составляет 1,57 мм (10% от толщины стенки трубопровода).

Настройку вихретокового дефектоскопа, оснащенного накладным ВТП с плоской рабочей поверхностью и с эффективным диаметром более 10 мм проводят по контрольному образцу с искусственными несплошностями, имитирующими трещины глубиной 0,3 мм и 1,57 мм (10% от толщины стенки контролируемой трубы).

Проводят обнаружение трещин вихретоковым дефектоскопом, оснащенным накладным ВТП с плоской рабочей поверхностью и эффективным диаметром более 10 мм, в динамическом режиме работы дефектоскопа. В результате выявляют два дефектных участка (№1, №2), в которых выделяют зоны с максимальными показаниями вихретокового дефектоскопа.

Для оценки глубины трещин дефектного участка №1 в зоне с максимальными показаниями вихретокового дефектоскопа проводят 5 измерений в статическом режиме работы вихретокового дефектоскопа с ВТП плоской рабочей поверхностью и с эффективным диаметром более 10 мм.

Были получены следующие значения, представленные в таблице 2.

Рассчитывают среднеарифметическое значение измерений глубин трещин по формуле:

Проводят вычисление (hmax) и (hmin) с учетом погрешностей вихретокового дефектоскопа с плоской рабочей поверхностью с эффективным диаметром D более 10 мм, установленных в диапазоне №1 «до 0,6 вкл.» по таблице 1, где (-δ)=66%; (+δ)=184%:

Осуществляют предварительное ранжирование в соответствии с таблицей 3.

Выполняется усл.1 (hМAX<hдоп), соответственно принимают решение об отсутствии необходимости проведения дальнейшей дефектоскопии, трубу продолжают эксплуатировать по назначению при условии периодического контроля в связи с возможным подрастанием трещин в ходе дальнейшей эксплуатации.

Для оценки глубины трещин дефектного участка №2 в зоне с максимальными показаниями вихретокового дефектоскопа проводят 5 измерений в статическом режиме работы вихретокового дефектоскопа с ВТП плоской рабочей поверхностью и с эффективным диаметром более 10 мм.

Были получены значения, представленные в таблице 4.

Рассчитывают среднеарифметическое значение измерений по формуле:

Проводят вычисление (hmax) и (hmin) с учетом погрешностей вихретокового дефектоскопа с плоской рабочей поверхностью с эффективным диаметром D более 10 мм, установленных в диапазоне №5 «от 2,0 до 2,5 вкл.» по таблице 1, где (-δ)=52%; +δ=65%

Осуществляют предварительное ранжирование в соответствии с таблицей 5.

Выполняется усл.3 (hMIN<hДОП<hMAX), соответственно трещины относят к категории «требует уточнения», и проводят магнитопорошковую дефектоскопию дефектного участка, по результатам которой визуально идентифицируют дефектные участки, на которых расположены колонии трещин, и фиксируют плотность расположения трещин в колониях относительно друг друга. Плотность трещин в колонии составила 2 единицы на см2.

Далее для уточнения глубины трещин проводят 5 измерений в статическом режиме работы вихретокового дефектоскопа с ВТП карандашного типа с эффективным диаметром D менее 3 мм. Были получены значения, приведенные в таблице 6.

Рассчитывают среднеарифметическое значение измерений по формуле:

Проводят вычисление (hmax) и (hmin) с учетом погрешностей вихретокового дефектоскопа с ВТП карандашного типа с эффективным диаметром D менее 3 мм, установленных в диапазоне №4 «от 1,5 до 2,0 вкл.» по таблице 1, где (-δ)=46%; +δ=55%

Осуществляют дополнительное ранжирование в соответствии с таблицей 7.

Выполняется усл.3 (hMIN<hдоп<hMAX), соответственно трещины относят к категории «требует уточнения».

Для уточнения глубины трещин при том, что их плотность в колонии составила 2 единицы на см2, проводят 5 измерений электропотенциальным трещиномером в точках с максимальными показаниями вихретокового дефектоскопа, оснащенного вихретоковым преобразователем карандашного типа с эффективным диаметром D менее 3 мм. Были получены значения, приведенные в таблице 8.

Рассчитывают среднеарифметическое значение измерений по формуле:

Проводят вычисление (hmax) и (hmin) в диапазоне №3 «от 1,0 до 1,5 вкл.» с учетом погрешности электропотенциальных трещиномеров: (-δ)=35%; +δ=37%

Осуществляют контрольное ранжирование в соответствии с таблицей 9.

Выполняется усл.3 (hMIN<hдоп<hMAX), соответственно трещины относят к категории «требует уточнения», и дальнейшую оценку глубины трещин осуществляют методом контролируемой шлифовки.

Преимущества предлагаемого способа заключается в оптимизации технического диагностирования труб и повышении достоверности оценки глубины трещин на поверхности труб за счет комплексирования методов неразрушающего контроля. Как следствие, сокращаются затраты на контролируемую шлифовку труб при определении глубины дефектов КРН.

Достигнутый результат имеет существенное значение для оценки технического состояния крупногабаритных элементов и конструкций из ферримагнитных материалов в составе опасных производственных объектов, в частности магистральных нефтегазопроводов, для которых характерны дефектные участки с трещинами, образующихся по механизму КРН и имеющих различную морфологию развития по глубине, раскрытие и плотность расположения на поверхности труб. Кроме того, применение предлагаемого способа оценки глубины трещин на поверхности труб позволит сократить финансовые и временные затраты на техническое диагностирование при категорировании и отбраковке труб за счет снижения объемов работ по контролируемой шлифовке.

Способ оценки глубины трещин на поверхности труб, в котором на первом этапе оценки проводят оценку глубины трещин с использованием вихретокового дефектоскопа, оснащенного накладным вихретоковым преобразователем с эффективным диаметром более 10 мм, при этом сначала устанавливают динамический режим работы упомянутого вихретокового дефектоскопа и проводят с его помощью операции по обнаружению на поверхности труб дефектных участков, содержащих трещины, при этом в обнаруженном дефектном участке выделяют зоны с максимальными показаниями упомянутого вихретокового дефектоскопа, затем переводят упомянутый вихретоковый дефектоскоп в статический режим и с его помощью проводят измерения глубин трещин в упомянутых зонах, после чего осуществляют предварительное ранжирование в зависимости от вычисленных по формулам (1) и (2) значений глубин трещин hmax и hmin, которые сравнивают со значением допустимой глубины трещины hдоп,

где

- среднеарифметическое значение измерений глубин трещин, (+δ), (-δ) - установленные предельные погрешности измерений в диапазоне показаний, в который попадает ,

hдоп - допустимая глубина трещины, определенная эксплуатационной документацией на трубу, при которой возможна ее дальнейшая эксплуатация по ее назначению,

при этом в случае,

если hmax<hдоп, дальнейшую дефектоскопию не проводят, трубу продолжают эксплуатировать по назначению, а трещины относят к категории «условно допустимо»,

если hmin>hдоп, труба подлежит ремонту, трещины относят к категории «недопустимо»,

если hmin<hдоп<hmax, трещины относят к категории «требует уточнения»,

затем на участке, на котором выявлены трещины, относящиеся к категории «требует уточнения», проводят магнитопорошковую дефектоскопию дефектного участка, по результатам которой визуально идентифицируют дефектные участки, на которых расположены колонии трещин, и фиксируют плотность расположения трещин в колониях относительно друг друга,

после чего проводят второй этап оценки, на котором осуществляют измерения глубины трещин в упомянутых колониях, при этом упомянутые измерения проводят вихретоковым дефектоскопом, оснащенным накладным вихретоковым преобразователем с эффективным диаметром менее 3 мм и работающим в статическом режиме, а затем осуществляют дополнительное ранжирование трещин, также как и на первом этапе оценки, в зависимости от вычисленных по упомянутым выше формулам (1) и (2) значений глубин трещин hmax и hmin,

при этом в случае,

если hmax<hдоп, дальнейшую оценку не проводят, трубу продолжают эксплуатировать по назначению, трещины относят к категории «условно допустимо»,

если hmin>hдоп, труба подлежит ремонту, трещины относят к категории «недопустимо»,

если hmin<hдоп<hmaх, трещины относят к категории «требует уточнения»,

для колоний трещин, отнесенных по результатам второго этапа оценки к категории «требует уточнения» при их плотности расположения в колониях относительно друг друга более 4 единиц трещин на 1 см2, дальнейшую оценку глубины трещин осуществляют методом контролируемой шлифовки, а для колоний трещин, отнесенных по результатам второго этапа оценки к категории «требует уточнения» при их плотности расположения в колониях относительно друг друга менее 4 единиц трещин на 1 см2, проводят третий этап оценки и измеряют глубину трещин с помощью электропотенциального трещиномера в точках колоний трещин, в которых на втором этапе оценки вихретоковый дефектоскоп, оснащенный накладным вихретоковым преобразователем с эффективным диаметром менее 3 мм, показал максимальные значения, и осуществляют контрольное ранжирование, в зависимости от вычисленных по упомянутым выше формулам (1) и (2) значений глубин трещин hmax и hmin по данным измерений электропотенциальным трещиномером,

в случае,

если hmax<hдоп, дальнейшую дефектоскопию не проводят, трубу продолжают эксплуатировать по назначению, трещины относят к категории «условно допустимо»,

если hmin>hдоп, труба подлежит ремонту, трещины относят к категории «недопустимо»,

если hmin<hдоп<hmax, трещины относят к категории «требует уточнения», и дальнейшую оценку глубины трещин осуществляют методом контролируемой шлифовки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для неразрушающего контроля магистральных трубопроводов на основе вихретоковой дефектоскопии. Технический результат заключается в повышении точности дефектоскопии.

Изобретение относится к методам неразрушающего контроля для фиксации положения и измерения размеров малоразмерных металлических включений (ММВ). Устройство фиксации положения и размеров малоразмерных металлических включений в изделиях из непроводящих материалов снабжено дополнительным вихретоковым преобразователем, идентичным первому вихретоковому преобразователю, выходы измерительных катушек которого соединены с соответствующими входами первого коммутатора, и снабжено дополнительным коммутатором, первый и второй выходы которого соединены с соответствующими входами вихретоковых преобразователей, являющимися входами возбуждающих катушек, а вход дополнительного коммутатора соединен с выходом генератора гармонических колебаний, при этом в микропроцессоре реализован алгоритм определения положения и размеров малоразмерных металлических включений посредством фиксации значений величин сигналов максимального вносимого напряжения Umax и минимального вносимого напряжения Umin и сравнения их со значениями из набора плоскостей состояния, находящегося в памяти микропроцессора.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для очистки отложений поверхности труб парогенератора. В способе удаления локальных отложений на теплообменных трубках парогенераторов атомной электростанции, заключающемся в том, что соединенный с подъемником манипулятор вводят в вертикальный коридор внутри теплообменника, с помощью гидродинамического манипулятора и по меньшей мере одного сопла, установленного с возможностью поворота вокруг поворотной оси, ориентация которой согласована с расстоянием между трубами в пучке труб теплообменника, выпускают водяную струю, поворачиваемую по отношению к очищаемой зоне, при этом манипулятор временно фиксируют в заданных позициях внутри вертикального коридора, предварительно выполняют измерения мощности дозы внутри парогенератора непосредственно в месте производства работ, на основании результатов измерений определяют допустимое время проведения работ, проводят измерение вихретоковых сигналов и анализ полученных сигналов для оценки состояния металла стенок теплообменных трубок и толщины отложений на них для поиска сектора с локальными отложениями, определяют координаты сектора очистки и производят расчет времени и режимов очистки, а очистку отложений производят ударным воздействием высоконапорной струи с применением последовательно перемещаемого гидродинамического манипулятора, установленного на монтажной раме с возможностью вращения и перемещения, размещенной в соответствии с определенными координатами сектора очистки, при установленном давлении подачи водяной струи.

Изобретение относится к области дефектоскопии методом вихревых токов. Техническим результатом является повышение производительности способа диагностики изделий.

Изобретение может быть использовано для измерения перемещений и вибрации электропроводящих объектов, обнаружения поверхностных дефектов, измерения толщины диэлектрических покрытий на электропроводном основании. Способ вихретокового измерения физико-механических параметров заключается в том, что вихретоковый преобразователь, выполненный в виде радиочастотного контура, размещают в зоне контроля, формируют в упомянутом контуре высокочастотные колебания, переменное напряжение которых преобразуют в пропорциональный измеряемому параметру сигнал постоянного тока, при этом высокочастотные колебания синусоидальной формы в радиочастотном контуре формируют, подавая с внешнего генератора через высокоомный импеданс на радиочастотный контур вихретокового преобразователя высокочастотные колебания произвольной формы с высокостабильными амплитудой и частотой, полученные с контура высокочастотные колебания усиливают, детектируют, пропускают через фильтр низких частот, по величине полученного постоянного напряжения определяют степень активных потерь в материале и судят об изменениях физико-механических параметров контролируемого объекта.

Использование: для измерения физико-механических параметров электропроводящих объектов. Сущность изобретения заключается в том, что вихретоковый преобразователь содержит высокочастотный генератор, вихретоковый датчик, преобразователь переменного напряжения контура и усилитель-формирователь уровней, источник высокостабильного постоянного напряжения, высокоомный импеданс, аналого-цифровой преобразователь, арифметическое логическое устройство с функцией линеаризации сигнала и цифроаналоговый преобразователь, источник высокостабильного постоянного напряжения подключен к высокочастотному генератору, выполненному в виде автономного кварцевого генератора высокостабильных по частоте и амплитуде прямоугольных импульсов, выход высокочастотного генератора соединен с первым выводом высокоомного импеданса, второй вывод высокоомного импеданса соединен с вихретоковым датчиком, формирующим гармонические колебания и с входом преобразователя переменного напряжения контура в пропорциональный измеряемому параметру сигнал постоянного тока, состоящим из усилителя-ограничителя, выполненного с возможностью полезного ограничения амплитуды сигнала, и фильтра, при этом усилитель-ограничитель, фильтр, усилитель-формирователь уровней, аналого-цифровой преобразователь, арифметическое логическое устройство и цифроаналоговый преобразователь соединены последовательно.

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для контроля качества углепластиковых объектов. Сущность изобретения заключается в том, что вихретоковый преобразователь для контроля качества углепластиковых объектов дополнительно снабжен третьей прямоугольной возбуждающей катушкой, вложенной во вторую, причем одна из сторон третьей возбуждающей катушки прилегает к пассивной стороне второй возбуждающей катушки, а противолежащая ей сторона третьей возбуждающей катушки находится на расстоянии С от пассивной стороны измерительной катушки, все возбуждающие катушки соединены последовательно, а первая и вторая возбуждающие катушки включены согласно относительно измерительной катушки.

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для высокопроизводительного контроля качества, включающего сканирование поверхности контролируемого объекта. Сущность изобретения заключается в том, что многоэлементный вихретоковый преобразователь снабжен идентичными двум первым M дополнительными линейками с осями, параллельными оси х, соседние основные и дополнительные линейки последовательно смещены относительно друг друга по оси у на величину Dy, а каждая последующая k+1-я линейка (k = 1, 2,…, M+1) смещена по оси х относительно предыдущей k-й линейки на величину dсм =Dх/(M+2).

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для высокопроизводительного контроля качества, включающего сканирование поверхности контролируемого объекта. Сущность изобретения заключается в том, что многоэлементный вихретоковый преобразователь снабжен идентичными двум первым M дополнительными линейками с осями, параллельными оси х, соседние основные и дополнительные линейки последовательно смещены относительно друг друга по оси у на величину Dy, а каждая последующая k+1-я линейка (k = 1, 2,…, M+1) смещена по оси х относительно предыдущей k-й линейки на величину dсм =Dх/(M+2).

Использование: для неразрушающего контроля поверхности катания и прилегающих к ней зон колес вагонов. Сущность изобретения заключается в том, что ручной сканер состоит из опорной рамы, частью которой является каретка с возвратным механизмом, заканчивающимся рукояткой, за которую оператор оттягивает каретку при установке сканера на колесо.

Изобретение относится к устройствам измерения осевого смещения и радиальных зазоров лопаточных и зубчатых колес в газотурбинных двигателях и других силовых установках. Технический результат – обеспечение возможности измерения радиальных зазоров и осевых смещений лопаточных и зубчатых колес силовых установок в условиях конструктивных ограничений на размещение пары датчиков в центральной плоскости вращения контролируемого колеса. Вихретоковый датчик содержит согласующий трансформатор, выполненный на ферритовом сердечнике, вторичная обмотка которого представляет собой объемный виток, образованный элементами конструкции датчика. Стержневая часть токовода расположена по оси датчика. Цилиндрическая часть смещена относительно оси датчика на расстояние G, равное 0,5 ожидаемого осевого перемещения контролируемого объекта. Чувствительный элемент ориентирован в плоскости центральной оси датчика и оси цилиндрической части токовода, при этом геометрический центр рабочей части чувствительного элемента смещен относительно центральной оси датчика на расстояние G. 4 ил.
Наверх