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
|
|