|
|
|
|
|
|
|
Использование метода магнитной памяти металла (МПМ) при проведении экспертизы промышленной безопасности запорной арматуры компрессорных станций с длительным сроком эксплуатации
27 октября 2015
Луценко А. Н.
ООО «МЕЖРЕГИОНЭКСПЕРТИЗА» Эксперт по промышленной безопасности e-mail: lutcenko@megregiontest.ru 
Фото 1. Внешний вид крана при проведении контроля
В газовой промышленности нашли широкое применение шаровые краны больших диаметров. Шаровый кран служит запорным устройством с дистанционным управлением на трубопроводах для природного газа при температуре от - 40оС до + 70оС. Составными частями шарового крана являются: узел крана, привод, пневмогидропривод. Пневмогидропривод обеспечивает работу крана в диапазоне давлений от 1,5 до 8,0 МПа при перепаде давлений на кране не более 3,0 МПа. При давлении в трубопроводе менее 1,5 МПа открытие и закрытие крана осуществляется с помощью ручного дублера (насоса), входящего в состав пневмогидропривода. При проведении экспертизы промышленной безопасности шаровых кранов, задачи стоят обычные для этой области - определение имеющихся дефектов, устранение нарушений в эксплуатации и определение сроков дальнейшей эксплуатации. Диагностирование шарового крана производят комплексно, в соответствие с программой диагностирования и СТО Газпром 2-4.1-406-2009 [1]. Диагностирование включает в себя: - анализ технической и эксплуатационной документации; - визуальный и измерительный контроль крана, РД 03-606-03[2]; - контроль функционирования (проверка герметичности крана), СТО Газпром 2-2.3-314-2009,[15]; - магнитометрический контроль крана, ГОСТ Р 52005-2003 [12-13]; - магнитопорошковая дефектоскопия радиусных переходов корпуса крана и зон концентрации напряжений по результатам магнитометрического контроля, ГОСТ 21105-87[7]; - твердометрия крана, ГОСТ 18661-73, ГОСТ 22761-77 [5-6]; - ультразвуковая толщинометрия крана, ГОСТ 14782-86, ГОСТ 14782-86[3-4]; - ультразвуковая дефектоскопия сварных соединений затвора с трубопроводами, ГОСТ 14782-86 [2]; - расчет на прочность корпуса крана, ГОСТ Р52857.1-2007, ГОСТ Р 52857.2 и ГОСТ 25859-83; * расчет остаточного ресурса крана, СТО Газпром 2-4.1-406-2009 ,[14]. Магнитометрический контроль проводится первым, т.к. не требует подготовки поверхности и должен проводиться до зачистки контрольных зон под другие методы неразрушающего контроля (ультразвуковой, магнитопорошковый, капиллярный, измерение твердости и толщинометрия). Метод позволяет контролировать состояние металла любых размеров и форм без ограничения толщины металла на всех видах ферромагнитных, аустенитных сталей и чугуна. Магнитометрический контроль шарового крана проводится в соответствии с требованиями ГОСТ Р 52005-2003. При проведении этого вида контроля определяется положение линий и зон концентрации механических напряжений. На рисунке 1 представлена схема диагностирования корпуса шарового крана, где выделены две зоны концентрации напряжений (реальный объект). 
Рисунок 1. Примерт схемы зон концентрации напряжений на корпусе крана Ду 1000 Ру64 
Рисунок 2. Пример схемы зон концентрации напряжений на корпусе обратного клапана Ду400 Ру75 а) 
б) 
Фото 2. Трещина на корпусе обратного клапана обнаруженная методом МПМ: а) изначально после обнаружения б) процессе «выборки» (длина трещины 200мм, глубина 25мм) 
Фото 3. Трещины на корпусе газового крана обнаруженные методом магнитометрического контроля По результатам магнитометрического контроля часто выявляются значительные по площади области повышенной концентрации механических напряжений. При этом есть зоны, как с превышением предельного уровня, так и без превышения. В областях повышенной концентрации наблюдается превышение показателя твердости на 10-20% над нормой (для материала корпуса ст25Л она должна составлять 120-200 НВ), что является признаком процесса изменения механических свойств металла. Имеются примеры, когда в зонах с заметным превышением предельного уровня, при проведении уточнения другими методами (УЗК, МПД, ВТ) были обнаружены трещины длиной до 200мм и глубиной до 30мм. Необходимо отметить, что во всех зонах концентрации напряжений выявленных методом магнитометрического контроля, рекомендуется выполнять контроль ультразвуковым методом с целью определения наличия дефектов, их протяженности и глубины. Известно, что определение наличия и размеров дефектов в литых изделиях ультразвуковым методом (УЗК) на практике является сложной задачей. В сочетании с методом магнитометрического контроля задача контроля дефектов литья в корпусах арматуры значительно упрощается. По результатам контроля методом магнитометрического контроля представляется возможным с точностью до 1 мм указать место установки пьезопреобразователей ультразвукового контроля и угол ввода луча. Таким образом, данное сочетание методов позволяет эффективно определять наличие дефектов: метод МПМ определяет область зоны концентрации напряжений (ЗКН), а УЗК определяет протяженность и глубину имеющихся дефектов. Литература: 1. «Методика оценки ресурса запорно-регулирующей арматуры магистральных газо-проводов», СТО Газпром 2-4.1-406-2009. 2. РД 03-606-03 Инструкция по визуальному и измерительному контролю. 3. ГОСТ 14782-86 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые. 4. ГОСТ 28702-90 Контроль неразрушающий. Толщиномеры ультразвуковые. Общие технические требования. 5. ГОСТ 22761-77 Металлы и сплавы. Метод измерения твердости по Бриннелю переносными твердомерами статического действия. 6. ГОСТ 18661-73. Сталь. Измерение твердости методом ударного отпечатка. 7. ГОСТ 21105-87. Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод. 8. РД-13-05-2006 Методические рекомендации о порядке проведения магнитопорош-кового контроля технических устройств и сооружений, применяемых и эксплуатируемых на опасных производственных объектах. 9. ГОСТ 5640-68 Сталь. Металлографический метод оценки микроструктуры листов и ленты. 10. ГОСТ Р52857.1-2007 Нормы и методы расчета на прочность. Общие требования. 11. ГОСТ Р 52857.2 Нормы и методы расчета на прочность. Расчет цилиндрических и конических обечаек, выпуклых и плоских днищ и крышек. 12. ГОСТ Р 52005-2003. Контроль неразрушающий. Метод магнитной памяти металла. Общие требования. 13. Методика оценки состояния трубопроводов с использованием магнитной памяти металла (Диагностика, 1999). 14. СТО Газпром 2-4.1-406-2009. «Методика оценки ресурса запорно-регулирующей арматуры магистральных газопроводов». 15. СТО Газпром 2-2.3-314-2009. «Методика контроля герметичности запорной и регулирующей арматуры, применяемой на объектах транспорта газа». 16. ГОСТ 25859-83 Сосуды и аппараты стальные. Нормы и методы расчета на прочность при малоцикловых нагрузках. 17. ГОСТ 24755-89. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность укрепления отверстий.
Короткая ссылка на новость: https://a-economics.ru/~EWkta
|
|