2.3. Діагностика трубопровідної арматури
Діагностування стану засувок забезпечує виявлення акустично активних зон або зон концентрації механічних напруг корпусів засувок та оцінки у цих зонах як поверхневих порушень суцільності металу типу тріщин, так і внутрішніх несплошностей. При діагностуванні перевіряється герметичність при експлуатації при робочих тисках діючого трубопроводу, так і при випробуваннях на герметичність на стендах відповідно до вимог НТд [7, 8].
Неруйнівний контроль (НК) корпусів засувок для магістральних трубопроводів є невід'ємною частиною робіт, що виконуються до та після капітального ремонту засувок.
Для проведення контролю корпусів засувок мають бути забезпечені такі умови:
- корпус повинен бути очищений від бруду, фарби, що відшаровується, і пухких продуктів корозії;
- ділянки корпусів, де повинні встановлюватися перетворювачі АЕ, а також підлягають УЗ, капілярному або магнітопорошковому контролю, повинні бути очищені від фарби і зачищені до металевого блиску;
- при контролі засувок на випробувальних стендах має бути забезпечене енергопостачання змінного струму напругою 220В;
- при контролі засувок з великими проходами повинні бути забезпечені підмостки або ліси для зручного розташування апаратури та дефектоскопіста.
Підготовка засувки під контроль (очищення від бруду, фарби, що відшаровується, і пухких продуктів корозії) та видалення контактного мастила після АЕ та УЗ контролю, пенетрантів після капілярного контролю та магнітних суспензій після магнітопорошкового контролю в обов'язки дефектоскопістів не входять і виконуються спеціально виділеним персоналом. До керівництва та проведення робіт з контролю запірної арматури допускаються фахівці, атестовані повідповідним видам контролю відповідно до чинних Правил атестації фахівців неруйнівного контролю Ростехнагляду, які мають кваліфікацію не нижче II рівня.
При діагностуванні засувок використовують такі види контролю:
- Контроль з використанням АЕ методу,
- Капілярний (кольоровий) контроль;
- Контроль напруженого стану металу корпусних деталей;
На рис. 2.1 представлено схему основних місць обстеження засувки.
Візуальному контролю піддають засувки у разі забезпечення безпосереднього доступу до корпусів. Візуальний контроль зовнішньої поверхні корпусних деталей здійснюють шляхом огляду неозброєним оком або за допомогою оптичних приладів зі збільшенням до 10. Внутрішня поверхня корпусу також повинна піддаватися візуальному контролю при забезпеченні доступу до неї. При візуальному контролі мають бути виявлені неприпустимі дефекти поверхні основного металу та зварних з'єднань.
Рис.2.1. Схема основних місць обстеження засувки: t-товщинометрія;
Контроль з використанням АЕ методу
АЕ контролю піддаються обов'язковому порядку:
- Нова засувка перед монтажем на трубопроводі;
- що була в експлуатації та спрямована на капітальний ремонт;
арматура після капітального ремонту
АЕ контроль проводять при стендових випробуваннях запірної арматури на міцність та щільність матеріалу корпусів. У процесі експлуатації засувки піддавати АЕ контролю можна лише за умови забезпечення безпосереднього доступу до корпусних деталей та можливості зміни тиску у трубопроводі відповідно до вимог технології АЕ контролю. У зв'язку зі складністю забезпечення на трубопроводі, що діє, необхідних умов для проведення АЕконтролю арматури при їх експлуатації рекомендується такий контроль проводити при гідроопресування окремих ділянок трубопроводу, наприклад, після капітального ремонту.
Герметичність затворів контролюють за допомогою АЕ течешукачів відповідно до інструкцій з експлуатації на них і оцінюється при цьому лише якісно.
Капілярний (кольоровий) контроль
Капілярного контролю піддають ділянки поверхні корпусних деталей у зонах акустично активних джерел, виявлених при ЛЕ контролі, або в зонах концентрації механічних напруг, виявлених за допомогою магнітометричного індикатора напруг магнітного поля.
Ділянки поверхні, що піддаються кольоровому контролю, повинні бути ретельно очищені від бруду, фарби, пухких продуктів корозії та зачищені до металевого блиску.
Ультразвуковому контролю піддають ділянки тіла і зварних швів корпусних деталей з акустично активними джерелами, виявленими при контролі АЕ, або в зонах концентрації механічних напруг, виявлених за допомогою магнітометричного індикатора механічних напруг. При ультразвуковому контролі виявляють внутрішні дефекти (порушення суцільності металу) та дефекти, що розвиваються з внутрішньої поверхні корпусних деталей. Ультразвуковий контроль проводять з використанням прямих поєднаних або прямих роздільно-суміщених перетворювачів з робочою частотою 2,5 МГц для виявлення внутрішніх дефектів тіла корпусних деталей і похилими поєднаними перетворювачами з робочою частотою 2,5 МГц і кутами введення по сталі 6 з внутрішньої поверхні основного металу, а також під час контролю зварних швів корпусних деталей.
Магнітопорошковий контроль допускається проводити замість кольорового принаявності відповідної апаратури та фахівців.
Контроль напруженого стану металу корпусних деталей
При неможливості проведення АЕ контролю засувки, але при забезпеченні безпосереднього доступу до їх корпусних деталей, за наявності відповідної апаратури та фахівців, допускається проведення контролю напруженого стану металу корпусних деталей за допомогою магнітометричного індикатора механічних напруг типу ІМНМ-1 Ф. За допомогою індикатора знаходять лінії концентрації механічних напруг та коефіцієнти інтенсивності напруг уздовж цих ліній на поверхні, як основного металу, так і в районі зварних швів корпусних деталей арматури. Ділянки корпусних деталей у районі ліній концентрацій механічних напруг мають бути обстежені з використанням кольорового або магнітопорошкового та ультразвукового методів контролю.
Радіографічному контролю в обов'язковому порядку піддають кільцеві зварні шви приварних патрубків як на новій арматурі, так і на арматурі після капітального ремонту до монтажу на трубопроводі [17].
Оцінка результатів контролю
На основному металі корпусних деталей засувок неприпустимі тріщини, надриви, наплавлення, механічні пошкодження з гострими краями, раковини розміром у плані більше 4 мм і глибиною понад 15 % товщини, несплошності округлої або подовженої форми розміром більше 1,5 мм і глибиною понад З мм, корозійні ушкодження, що виводять товщину деталі за мінусовий допуск. Перехід від основного металу до наплавленого повинен бути плавним без підрізів та напливів, ширина та висота швів має бути рівномірною. Зварні шви приварювання патрубків для з'єднання з трубопроводом не повинні мати тріщин, пропалів, кратерів, грубої лускатості, підрізів глибиною понад 0,5мм.
Контроль з використанням АЕ методу
При АЕ контролі реєструються акустично активні зони (джерела). Класифікацію джерел АЕ виконують з використанням наступних параметрів: число імпульсів, сумарний рахунок, активність, швидкість рахунку, амгілітуда, енергія (або енергетичний параметр). До системи класифікації також входять параметри навантаження контрольованого об'єкта. Виявлені та ідентифіковані джерела поділяють на чотири класи:
- Джерело 1 класу - пасивне джерело;
- Джерело 2 класу - активне джерело;
- Джерело З класу - критично активне джерело;
- Джерело 4 класу - катастрофічно активне джерело.
Зони корпусних деталей із зафіксованими акустично активними джерелами 2, 3, 4 класів повинні бути обстежені з використанням кольорового, магнітопорошкового методів або магнітного індикатора тріщин на наявність поверхневих дефектів та за допомогою ультразвукового дефектоскопа на наявність внутрішніх дефектів.
Капілярний (кольоровий) контроль
Під час кольорового контролю фіксації підлягають індикаторні сліди розміром більше 1 мм.
Не допускаються тріщини, а також дефекти, яким відповідають індикаторні сліди розміром:
- Більше 10% товщини плюс 1 мм для стін товщиною до 20 мм;
- Більше З мм плюс 0,05 для стін товщиною від 20 до 60 мм;
- Більше 5 мм для стін товщиною понад 60 мм.
При ультразвуковому контролі основного металу корпусних деталей фіксації підлягають несплошності з еквівалентною площею, що відбиває 10 мм 2 для товщин до 50 мм і 15 мм 2 для товщин від 50 до 100 мм.
— з еквівалентною поверхнею, що відбиває, більше 20 мм 2 для товщин до 50 мм, і більше 30 мм 2 для товщин від 50 до 100 мм;
- Непротяжні зеквівалентною поверхнею, що відбиває від 10 до 20 мм 2 для товщин до 50 мм і від 15 до 30 мм 2 для товщин від 50 до 100 мм, якщо їх кількість більше 15 при мінімальній відстані між ними не менше 10 мм для товщин до 50 мм або не менше 15 мм для товщин від 50 до 100 мм, що проектуються на ділянку поверхні введення ультразвукових коливань розміром 200х300 мм.
Оцінка якості контрольованих ділянок корпусних деталей проводиться як за капілярному (кольоровому) контролі.
При магнітометричному контролі фіксуються лінії та зони найбільшої напруги деформованого стану (ПДВ) металу корпусних деталей засувок.
Лінії та зони ПДВ корпусних деталей повинні бути обстежені з використанням кольорового, магнітопорошкового методів або магнітного індикатора тріщин на наявність поверхневих дефектів та за допомогою ультразвукового дефектоскопа на наявність внутрішніх дефектів.