Файл: Программа акустикоэмиссионного контроля газификатора холодного криогенного гхк8 6 500 м 3.docx

Дополнительное обследование проводится для окончательной дефектации источника АЭ: однозначное определение типа дефекта, его геометрических размеров и ориентации, необходимых для аналитического определения предельного размера дефекта.

5. Проведение акустико-эмиссионного контроля

7.1 Предварительные и подготовительные работы

7.1.1 Предварительный этап АЭ контроля сосуда, включает анализ технической и эксплуатационной документации, предварительного изучения объекта контроля и ознакомление с результатами визуального и измерительного контроля наружной поверхности в доступных местах, которые проводятся с целью составления плана подготовки и выполнения АЭ контроля.

При анализе документации и предварительном изучении объекта контроля устанавливают следующие данные:

• 
  тип, модификация;
  
• 
  срок эксплуатации;
  
• 
  рабочее и испытательное давления;
  
• 
  материал объекта контроля (механические свойства, химический состав, термообработка стали);
  
• 
  технология их производства и контроля;
  
• 
  конструктивные особенности (расположение зон повышенных уровней напряжения) области, в которых высока вероятность зарождения и развитие дефектов;
  
• 
  режим работы, условия эксплуатации (номинальные и фактические);
  
• 
  проводимые ремонты (если таковы возможны), характер этих работ;
  
• 
  результаты предыдущих технических освидетельствований, диагностирований и обследований;
  
• 
  другие данные.
  

2. 
   Для выполнения работ по АЭ контролю сосуд предъявляется в работоспособном состоянии, прошедший техническое обслуживание (удалена влага, очищенный от грязи, продуктов коррозии, отслоений краски).
   
3. 
   При обнаружении во время визуально-измерительного контроля недопустимых дефектов проведение испытаний сосуда запрещается.
   
4. 
   Необходимо уменьшить количество контактных участков испытываемого сосуда с узлами крепления и т.п., если это невозможно, то необходимо их отметить в протоколе, т.к. данные участки могут являться источниками АЭ.
   
5. 
   Подготовка аппаратуры и объекта к контролю производится в соответствии с технической документацией на конкретный тип аппаратуры и включает:
   

- подготовку объекта к операциям контроля;

- проверку работоспособности аппаратуры;

- установку параметров контроля и калибровку АЭ системы.

7.1.6 Подготовка объекта к операциям контроля производится в следующей последовательности:

---

- собрать схему нагружения для создания давления в сосуде; предварительно до испытаний опрессовать сосуд давлением не более 25% от рабочего; устранить течи в подводящих линиях, предусмотреть аварийный сброс давления из сосуда (выполняет заказчик);

- зачистить поверхности объекта в местах установки ПАЭ до металлического блеска с чистотой обработки не хуже Rz 40;

- на поверхность объекта в месте установки ПАЭ наносится контактная смазка;

- устанавливается необходимое количество ПАЭ, определяемое затуханием и точностью локации;

- для обеспечения требуемого акустического контакта преобразователь прижимается к поверхности объекта с помощью специального магнитного прижима, обеспечивающего неподвижность приемника и силу прижима 3-20 Н.

7.1.7 Проверка работоспособности аппаратуры производится в соответствии с инструкцией по эксплуатации аппаратуры АЭ и включает в себя:

- выбор рабочей полосы частот (с учетом типа используемого датчика, минимального затухания упругих волн в контролируемой среде, получение максимального отношения сигнал/помеха и точности определения координат);

- установление требуемого режима работы аппаратуры (коэффициентов усиления, уровня дискриминации и т.д.);

- выявление и устранение источников постороннего акустического излучения.

7.1.8 Провести оценку затухания и скорости распространения упругих волн при помощи источника Су-Нильсена. Сигнал АЭ моделируется посредством излома графитового стержня, расположенного под углом 30 к поверхности, диаметром 0,5 мм, твердостью 2Н(2Т), с длиной выступающей части, подлежащей излому, 3 мм. На сосуде возле ПАЭ и через каждые 0,3 м по направлению от него и до последнего ПАЭ производится имитация источника АЭ путём слома грифеля карандаша (не менее 3-х раз в каждой точке). По данным регистрации сигнала АЭ всеми преобразователями получают зависимости амплитуды и времени прихода упругих волн от расстояния, по которым оценивают их затухание, и скорость распространения.

7.1.9 По результатам оценки затухания и скорости распространения упругих волн определяется количество ПАЭ, обеспечивающих надежную локацию и необходимую точность. Дополнительно, для отстройки от помех, приходящих по подводящим коммуникациям с каждой стороны на трубопроводах можно установить блокирующие ПАЭ.

10. 
    Калибровка АЭ системы проводится для проверки работоспособности системы в целом, определение чувствительности каналов и точности локализации.
    
11. 
    Для калибровки чувствительности каналов производят несколько изломов грифеля (не менее трех) источника Су возле каждого ПАЭ (от 1 до 5 см). Вычисляют средние значения амплитуд по каждому каналу, значение амплитуды от слома грифеля источника Су должно быть не менее 80% всего динамического диапазона. Разброс средних значений амплитуд не должен превышать 3 дБ.
    

---

7.1.12 После калибровки чувствительности АЭ каналов производится калибровка локализации имитаторов АЭ системой. Калибровка точности локализации включает в себя определение скорости распространения волны напряжения и осуществляется при помощи как от источника Су-Нильсена. Проводится сравнение полученных координат имитатора с его действительными координатами. При значительном отклонении вычисленных координат необходимо увеличить количество ПАЭ.

7.1.13 Полученные значения калибровки чувствительности каналов и локализационная карта калибровки сохраняются в на бумажном носителе и в электронной форме.

7.2 Нагружение

Проведение акустико-эмиссионного контроля сосуда выполняется в следующей последовательности:

7.2.1 Перевести АЭ систему в режим регистрации непосредственно перед началом контроля.

2. 
   Зарегистрировать сигналы АЭ в сосуде, находящемся в ненагруженном состоянии. По полученным данным произвести оценку характеристик шумов объекта контроля и окончательную проверку работоспособности оборудования.
   
3. 
   Произвести нагружение сосуда трехкратно до давления не более 0,25·Р_раб , при этом произвести оценку характеристик шумов нагружающего устройства и наличие протечек.
   
4. 
   После сброса нагрузки и устранения всех шумов осуществлять нагружение согласно графика.
   

График нагружения сосуда (ПБ 03-593-03)

2. 
   Рекомендуется нагружение при испытании проводить ступенями, выдержками давления на уровне 0,5·Р_раб, 0,75·Р_раб, Р_раб, 1,1·Р_раб.
   
3. 
   Время выдержки на промежуточных ступенях должно составлять не менее 10 минут, на рабочем давлении не менее 20 минут, на испытательном – при Р_исп =1,1·Р_раб не менее 10 минут.
   
4. 
   Нагружение сосуда должно проводиться плавно со скоростью, при которой не возникают интенсивные помехи. Рекомендуемые скорости повышения давления составляют Р_исп/60  Р_исп/20, МПа/мин. Допускается проведение испытаний со скоростью нагружения меньше указанной, в этом случае промежуточные выдержки можно не проводить.
   
5. 
   В случае появления значительных шумов в ходе работы нагружающего устройства, (например, компрессор), испытания следует прекратить для устранения шумов (использование специальных акустических развязок, демпферов).
   
6. 
   При нагружении в процессе АЭ контроля необходимо наблюдать за изменением параметров АЭ во времени с целью выявления и локализации источников АЭ. Если в период нагружения оператором АЭ будет отмечено аномальное увеличение активности АЭ, то набор давления необходимо приостановить до выяснения причин обнаруженного явления, а в случае непрекращающегося излучения сигналов АЭ источником необходимо немедленно произвести снижение давления в сосуде. Необходимое время остановки (выдержки) и снижения давления обеспечивается использованием связи между оператором акустической эмиссии и лицом, обеспечивающим проведения испытаний от заказчика.
   
7. 
   Регистрация АЭ сигналов осуществляется на протяжении всего процесса нагружения и должна составлять не менее 10 минут после достижения максимальной ступени нагружения. Нагрузка снимается и АЭ контроль прекращается только в том случае, когда уровень регистрируемых сигналов АЭ при выдержке на максимальной ступени нагружения достигает фонового значения шумового поля.
   
8. 
   Окончить регистрацию с подтверждением записи полученных данных на постоянном запоминающем устройстве.
   
9. 
   Провести повторную калибровку чувствительности АЭ системы, чтобы убедиться в её работоспособности и достоверности испытаний.
   

---

8 Требования техники безопасности

8.1 При проведении работ по АЭ контролю должны соблюдаться требования безопасности, изложенные в Правилах устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих подавлением (ПБ 03-576-03), Правилах техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей и другие меры, указанные в соответствующих документах по технике безопасности.

8.2 При любых испытаниях избыточным давлением, окружающая температура не должна быть ниже температуры охрупчивания сталей, из которых изготовлен сосуд.

8.3 В связи с существующей разницей температур газа (воздуха) используемого в качестве рабочей среды при нагружении и окружающей средой, давление испытаний необходимо корректировать с учетом разницы:

- для газовых компрессоров (при сжатии газа) возможно уменьшение давление в сосуде (за счет охлаждения компримированного газа и сосуда до окружающей среды) после прекращения нагружения.

8.4 Давление при испытании должно контролироваться двумя манометрами.

8.5 Запрещается необоснованно увеличивать значения фиксированного порога во время проведения АЭ контроля и применять плавающий порог при возрастающих уровнях непрерывных сигналов АЭ.

8.6 При проведении работ заказчик и исполнитель должны обеспечить:

• 
  безопасное нагружение сосуда рабочим и испытательным давлением;
  
• 
  обеспечить двухстороннюю связь между оператором АЭ контроля и персоналом, осуществляющим нагружение сосудов, чтобы в случае обнаружения недопустимого процесса в течение 2-3 с приступить к снижению нагрузки;
  
• 
  ответственный исполнитель от заказчика обязан выполнять указания руководителя работ от Исполнителя;
  
• 
  контроль за соблюдением правил взрыво-пожаробезопасности.
  

9 Анализ результатов АЭ контроля

9.1 Первичную обработку результатов АЭ контроля необходимо осуществлять непосредственно в ходе его проведения на основе анализа изменения параметров АЭ в реальном времени. Последующую обработку начинать с удаления зарегистрированных шумов и ложных АЭ сигналов.

2. 
   В сосуде могут присутствовать дефекты изготовления: локальные утонения, вмятины, участки с измененными физико-механическими свойствами, закаты, расслоения – которые могут находиться в любой части объекта. При длительной эксплуатации помимо снижения конструкционной статической прочности сосуда они являются концентраторами напряжений в условиях циклических нагрузок, что впоследствии приводит к неконтролируемому росту усталостных повреждений (трещин).
   
3. 
   Оценка состояния сосуда проводится по результатам анализа АЭ информации, получаемой в процессе АЭ контроля за весь временной интервал испытаний:
   

---

• 
  при нагружении - наличие кластеров (источников АЭ) и/или и оценка по критериям;
  
• 
  на площадках постоянного давления – отсутствие сигналов АЭ и/или кластеров;
  
• 
  на участке повторного нагружения - эффект Кайзера (отсутствие сигналов АЭ).
  

2. 
   Для сосуда кластером считается пять и более АЭ событий слоцированные за координатами первого и/или последнего датчиков, причем каждое из рассматриваемых событий зарегистрировано двумя соседними ПАЭ, максимальное значение амплитуды сигнала зарегистрированной ближайшим датчиком не менее половины динамического диапазона измерительного тракта.
   
3. 
   При регистрации кластеров, невыполнение эффекта Кайзера, необходимо проведение неразрушающего контроля дополнительными методами.
   
4. 
   При наличии в программном обеспечении АЭ системы критериев согласно ПБ 03-593-03, выявленные и идентифицированные источники АЭ рекомендуется разделять на четыре класса - I, II, III и IV.
   
5. 
   Для источников, начиная со II класса и выше, обязательно проводят обследование традиционными методами неразрушающего контроля (НК).
   
6. 
   Рекомендуемые действия персонала, выполняющего АЭ-контроль при выявлении источников АЭ того или иного класса во время испытаний, следующие:
   

- источник I класса - регистрировать для анализа динамики его последующего развития.

- источник II класса:

1) остановить нагружение, установить причины сигнала с применением других методов неразрушающего контроля, в случае отсутствия недопустимых процессов (роста трещин, пластической деформации, потери устойчивости отдельных элементов) продолжить нагружение и регистрировать развитие ситуации в процессе выполнения данного контроля;

2) отметить в отчете и записать рекомендации по проведению дополнительного контроля с использованием других методов.

- источник III класса:

1) приступить к снижению нагрузки до уровня предыдущей ступени нагружения, выполнить действия для источников II класса;

2) предпринимать меры по подготовке возможного полного сброса нагрузки.

- источник IV класса:

1) произвести немедленное уменьшение нагрузки до нуля;

2) после сброса нагрузки провести осмотр объекта и, при необходимости, контроль другими методами.

2. 
   Каждый более высокий класс источника АЭ предполагает выполнение всех действий определенных для всех источников более низких классов.
   
3. 
   При положительной оценке технического состояния объекта (на момент проверки) по результатам АЭ-контроля или отсутствии зарегистрированных источников АЭ применение дополнительных видов неразрушающего контроля не требуется. Если интерпретация результатов АЭ-контроля не определена, рекомендуется использовать дополнительные виды НК. Для прогнозирования изменений технического состояния объекта во времени необходимо применение совместно с АЭ других методов разрушающего контроля и НК.
   
4. 
   При выявлении кластеров, источников второго, третьего и четвертого классов необходимо провести визуальный осмотр элементов конструкции, в которых зарегистрированы эти источники и дальнейшую проверку методами НК (ультразвукового контроля, рентгенографии и пр.) для определения количественных характеристик (размеры, ориентация и т.д.) обнаруженных дефектов. Источники первой группы заносятся в базу данных для сравнительного анализа при последующем контроле.
   
5. 
   Источники АЭ, обнаруженные с помощью линейной локации, подлежат проверке традиционными методами НК независимо от присвоенного класса.
   
6. 
   Все результаты должны быть представлены в удобном для интерпретации виде. Должно быть показано размещение источника на чертеже конструкции и дана его классификация с соответствующей оценкой и рекомендацией.
   

---