Файл: Антикайн, П. А. Надежность металла паровых котлов и трубопроводов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 14.10.2024

Просмотров: 73

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

вом изделии ne допускаются. В сварном шве элементов, работающих под давлением, не должн о быть наплывов и подрезов, а такж е отступлений от формы и размеров, требуемых по чертежу. Не допускается пористая, нозд­ реватая поверхность металла шва, получающаяся при чрезмерном газовыделепни металла из-за плохого каче­

ства

обмазки электродов.

 

 

П р о с в е ч и в а н и е

р е и т г е и о в с к и м и

и л и

г а м м а - л у ч а м и

применяют для контроля

стыковых

сварных

соединений

барабано в

 

и камер,

а т а к ж е

соединений

 

труб

поверхностей

нагрева,

 

стыковых

сварных

соединений

 

литых элементов с трубопрово­

 

дам и и между собой. Просве­

 

чиванием

рентгеновскими

или

 

гамма - лучами можно опреде­ лить внутренние дефекты свар­ ных соединений: раковины, по­ ры, шлаковые включения, тре­ щины и пепровары.

Источником рентгеновских

лучей

 

 

 

 

 

служит рентгеновская трубка, а гам­

 

 

 

 

 

ма-лучей— ампула

с

радиоактивным

Рис. 22.

Схема

просвечи­

изотопом. Гамма-лучи

имеют

мень­

вания детали

гамма-лу­

шую длину

волны,

чем рентгенов­

 

чами.

 

ские; их

проникающая

способность

 

 

/ — ампула

с

изотопом;

2—

выше. Если

при .просвечивании

рент­

гаммп-лучп;

3

рентгеновская

геновскими

лучам іг

можно

 

обна­

пленка;

4 — усиливающие

ружить

дефекты

в

литых

деталях

экраны;

5 — сварной шов.

или сварных

швах

при толщинах до

 

 

 

 

 

100 мм, то с 'помощью

гамма-лучей можно просвечивать

сталь

тол­

щиной до 300 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для просвечивания металлов и сварных соединений

применяют

радиоактивные изотопы кобальта и цезия.

 

 

 

 

Схема просвечивания деталей гамма-лучами показана

на рис. 22.

Гамма-лучи из ампулы, находящейся в контейнере, или

рентгенов­

ские лучи

от трубки проходят

через деталь и попадают

на фотоплен­

ку, помещенную в кассете. При прохождении через деталь из-за поглощения металлом интенсивность потока гамма-лучей уменьшает­ ся. Интенсивность потока, прошедшего через дефект, выше, чем на соседних участках. Пленка засвечивается прошедшими лучами. В ме­ стах, где интенсивность потока больше, пленка почернеет сильнее. Дефекты на пленке получаются темными. Если сварной шов выпол­ нен хорошо п в металле шва нет никаких дефектов, то после просве­ чивания рентгеновскими лучами и обработки пленки на темном фоне получается светлая полоса; она соответствует металлу шва, так как толщина шва с усилением больше толщины стенок основного ме­ талла.

59



Для определения места отражения луча необходимо провести сравнение с эталонным образцом.

Непосредственно по осциллограмме нельзя определить характер дефекта шва: непровар, шлакозое включение или трещина. Для опре­ деления характера дефекта необходимо учитывать особенности кон­ струкции шва и расположения отдельных его элементов, а также различия в обычном расположении отдельных групп дефектов з свар­

ном шве. Картина, возникающая

иа экране дефектоскопа

при прозву-

чиваиин. контролируемого сварного шва,

сравнивается

с

картиной,

полученной при

прозвучнваиии

сварного

шва

эталонного

образца

с искусственным

дефектом.

 

 

 

 

 

М а г н и т н а я д е ф е к т о с к о п и я

находит

приме­

нение при контроле барабано в котлов на наличие тре­ щин, при контроле литья арматуры, литых колен и пр.

В основе метода магнитной дефектоскопии лежит рассеивание магнитных силовых линии около трещин, раковин и неметаллических включении в ферромагнитных сталях.

При нанесении па поверхность суспензии со взвешенным в ней ферромагнитным порошком и наложении магнитного поля порошок образует на поверхности скопления, воспроизводящие очертания де­ фекта. Метод пригоден для выявления невидимых при внешнем осмотре поверхностных и подповерхностных трещин и других дефек­ тов на ферромагнитных сталях. Магнитный метод весьма эффективен, так как позволяет обнаруживать мелкие и топкие трещины, не выяв­ ляемые при макротравле-нми.

Для намагничивания контролируемого изделия через него про­ пускают электрический ток; деталь можно помещать в соленоид пли намагничивать при помощи электромагнита. В качестве магнитной суспензии применяют взвесь очень мелкого чугунного порошка в ве­ ретенном масле (2,5 кг порошка на 100 л веретенного -масла) млн взвесь порошка ферромагнитной окиси железа (крокуса) в керосине или в трансформаторном масле. Для периодической проверки обору­ дования іполезно иметь эталонный образец с дефектом. Если в про­ цессе испытания выявится дефект, не следует делать поспешных выводов, так как иногда вследствие различных причин может про­

изойти

случайное

скопление порошка. Поэтому -нужно

проводить

два-три

повторных

испытания, еелл порошок скапливается

в одних

и тех же местах, наличие в них дефектов бесспорно.

 

Магнитный метод хорошо выявляет д а ж е очень мел­ кие трещины, волосовины и надрывы, если они распо­ ложены на поверхности или на глубине до 10—12 мм. Чувствительность метода резко снижается по мере уда­ ления от поверхности. Лучш е выявляются дефекты, рас­ положенные поперек магнитных силовых линий. Поэто­ му дл я полного обнаружения дефектов при любой их ориентации детали намагничивают иногда в двух взаим­ но перпендикулярных направлениях .

Л ю м и н е с ц е н т н а я и ц в е т н а я д е ф е к т о- с к о п . и я применяются при контроле сварных соединений

61


тройников трубопроводов на наличие трещин,

выходя­

щих на

поверхность.

 

Под

действием ультрафиолетовых лучсіі некоторые

вещества

способны

ярко светиться в темноте — люмннесцировать.

Если на

поверхность детали нанести такое вещесгзо топким слоем или по­ грузить в него деталь, а затем тщательно удалить это вещество с поверхности детали п осветить ее ультрафиолетовыми лучами, то трещина, в которой скапливается люмииесцнрующее вещество, будет

ярко светиться.

Перед испытанием

детали очищают и

подогревают

до 40—60 °С, что

необходимо для

некоторого раскрытия

дефектов и

увеличения жидкотекучестн люминеецпрующего вещества.

В качестве люминеецпрующего вещества применяют жидкие авиационные смазочные масла с добавками керосина и мыла. Керо­

син

повышает

жпдкотекучесть,

а

мыло облегчает удаление

смеси

с поверхности

детали.

 

 

 

 

Преимущество люминесцентного метода дефектоскопии перед

магнитным заключается в том, что

он применим при контроле дета­

лей

из любых

сталей и сплавов,

в

частности из немагнитных

сталей.

Недостаток этого метода заключается в том, что он позволяет обна­ ружить трещины, надрывы и другие дефекты только в том случае, если они выходят на поверхность.

Наряду с люминесцентной применяют цветную дефектоскопию.

Смесь керосина и трансформаторного масла

с соотношением

объемов

2: 1 окрашивают специальными

красителями в ярко-красный или

красно-оранжевый цвет. Раствор

наносят

на

поверхность

детали

кистью либо погружением се в

раствор,

который

адсорбируется

трещинами, надрывами и другими дефектами.

Затем

окрашенный

раствор тщательно удаляют с поверхности детали и покрывают по­ верхность суспензией імела пли каолина в воде и просушивают теп­ лым воздухом. Дефекты ярко выступают па покрытой мелом или каолином поверхносгн.

С т и л о с к о п и р о в а и и е — качественный спектраль­ ный анализ на наличие легирующих элементов, которо­ му подвергают все элементы котла п трубопроводов, из­

готовленные

из легированной стали, а

т а к ж е наплавлен ­

ный металл

сварных соединений этих

элементов.

При стнлоскопнроваппи между электродом из меди, угля пли чистого железа и деталью возбуждается электрический разряд. Све­ товые лучи от разряда направляют в систему линз и призм, в ко­ торых они разлагаются по длинам воли в линейчатый спектр. Рас­ каленные пары каждого металла имеют свои вполне определенные линии в спектре, свойственные только одному этому металлу. Спектр сплава складывается из спектров металлов-компонентов. Еспи, на­ пример, в состав стали входит хром, то в спектре паров стали обя­ зательно имеются линии хрома. Чем выше содержание хрома в ста­ ли, тем ярче его линия. По наличию характерных линий в спектре паров стали можно быстро определить наличие легирующих элемен­ тов. Качественное определение наличия легирующих примесей при помощи портативного переносного стилоскопа в заводских пли мон­ тажных условиях занимает доли минуты.

62


К о н т р о л ь т в е р д о с т и металла шва сварных со­ единении проводится для проверки качества термической

обработки в

объеме

100% на сварных соединениях

труб

с н а р у ж н ы м

диаметром 150 мм

и более п в объеме

20%

соединений труб с н а р у ж н ы м

диаметром

от 100

до

150 мм. Твердость

измеряют

при помощи

переносных

твердомеров с предварительной зашлифовкой поверхно­ сти. При получении значений твердости выше допусти­ мых сварные соединения подвергают повторной термиче­ ской обработке.

3-3. КОНТАКТНАЯ СТЫКОВАЯ СВАРКА ТРУБ

ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА

Трубы поверхностей нагрева в заводских условиях соединяются между собой преимущественно контактной сваркой. Это весьма производительный процесс, обеспе­ чивающий высокое качество сварки. Контактная сварка применяется для сварки однородных сварных соединений

 

а)

 

 

 

 

б)

 

 

Рис. 24.

Контактная

спарка

труб

методом

оплав­

 

 

 

ления.

 

 

 

 

 

а — схема

процесса;

б — форма сварного

соединения;

/ —

 

грат;

2 — осаженный

металл.

 

 

труб из углеродистых,

низколегированных

перлитных,

феррито-мартенситных

и

аустеннтных сталей,

а т а к ж е

для любых комбинаций из этих сталей.

 

 

Контактные

сварные

стыки

 

обеспечивают

высокую

эксплуатационную надежность .

 

 

 

 

 

Сварное стыковое

соединение

при

контактной сварке

возникает при

местном нагреве

и сдавливании

соединяе­

мых деталей. Нагрев осуществляется электрическим то­ ком, пропускаемым через детали (рис. 24,а). Тепло вы­ деляется из-за активного сопротивления участков дета-

63