|
Стр. 9
¦ ¦ний. ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦Выявлен хотя бы один из сле-¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦дующих дефектов: ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦- трещины в растянутых зонах¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦элементов ЖБК с раскрытием ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦до 0,3 мм; ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦- отслоения защитного слоя ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦бетона, вызванные распирани-¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ем бетона продуктами корро- ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦зии арматуры; ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦- снижение прочности бетона ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ниже проектной не более чем ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦на 20%; ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦- коррозионные повреждения ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦арматуры или бетона отдель- ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ными местами не более 10% по¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦площади и глубине ¦ ¦ ¦ ¦
+--+----------------------------+-----------+------------+-------+
¦4 ¦Состояние неудовлетворитель-¦Опасная си-¦Поверочный ¦45 - 65¦
¦ ¦ное. Конструкция устойчива. ¦туация. ¦расчет на ¦ ¦
¦ ¦Выявлен хотя бы один из сле-¦Состяние ¦несущую спо-¦ ¦
¦ ¦дующих дефектов: ¦неработо- ¦собность. ¦ ¦
¦ ¦- недостаточное опирание на ¦способное ¦Меры по ог- ¦ ¦
¦ ¦нижележащие конструкции; ¦ ¦раничению ¦ ¦
¦ ¦- замеренные прогибы превы- ¦ ¦нагрузок. ¦ ¦
¦ ¦шают предельно допустимые не¦ ¦Выборочный ¦ ¦
¦ ¦более чем на 10%; ¦ ¦капитальный ¦ ¦
¦ ¦- нормальные к продольной ¦ ¦ремонт эле- ¦ ¦
¦ ¦оси несквозные трещины в ¦ ¦ментов дан- ¦ ¦
¦ ¦растянутой зоне с раскрытием¦ ¦ного типа ¦ ¦
¦ ¦по ширине 0,3 - 0,5 мм, раз-¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦вивающиеся во времени, кото-¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦рые служат признаком пере- ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦грузки конструкции или не- ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦достаточной несущей способ- ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ностью по изгибаемому момен-¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ту; ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦- снижение прочности бетона ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ниже проектной более чем на ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦20%; ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦- коррозионные повреждения ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦арматуры или бетона более ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦10% по площади или глубине ¦ ¦ ¦ ¦
+--+----------------------------+-----------+------------+-------+
¦5 ¦Состояние неудовлетворитель-¦Весьма опа-¦Поверочный ¦65 - 85¦
¦ ¦ное. Конструкция устойчива. ¦сная ситуа-¦расчет на ¦ ¦
¦ ¦Выявлен хотя бы один из сле-¦ция. ¦несущую спо-¦ ¦
¦ ¦дующих дефектов: ¦Состояние ¦собность. ¦ ¦
¦ ¦- замеренные прогибы превы- ¦неработо- ¦Меры по ог- ¦ ¦
¦ ¦шают предельно допустимые ¦способное ¦раничению ¦ ¦
¦ ¦более чем на 10%; ¦ ¦нагрузок. ¦ ¦
¦ ¦- нормальные к продольной ¦ ¦Сплошной ка-¦ ¦
¦ ¦оси сквозные трещины на не- ¦ ¦питальный ¦ ¦
¦ ¦сущих ребрах с раскрытием по¦ ¦ремонт эле- ¦ ¦
¦ ¦ширине 0,5 - 1,0 мм, разви- ¦ ¦ментов дан- ¦ ¦
¦ ¦вающиеся во времени, что мо-¦ ¦ного типа ¦ ¦
¦ ¦жет свидетельствовать об об-¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦разовании пластических де- ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦формаций; ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦- образование отслоений и ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦отколов бетона в сжатых зо- ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦нах изгибаемых элементов; ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦- коррозионные повреждения ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦арматуры или бетона более ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦10% по площади или глубине ¦ ¦ ¦ ¦
+--+----------------------------+-----------+------------+-------+
¦6 ¦Предельное состояние. Конст-¦Критическая¦Срочное уси-¦85 - 95¦
¦ ¦рукция устойчива. Выявлен ¦ситуация ¦ление эле- ¦ ¦
¦ ¦хотя бы один из следующих ¦ ¦ментов дан- ¦ ¦
¦ ¦дефектов: ¦ ¦ного типа. ¦ ¦
¦ ¦- конструкция потеряла ус- ¦ ¦Замена наи- ¦ ¦
¦ ¦тойчивость в какой-либо ¦ ¦более пов- ¦ ¦
¦ ¦плоскости; ¦ ¦режденных ¦ ¦
¦ ¦- произошел сдвиг одного ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦(или пары) из опорных узлов;¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦- нормальные к продольной ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦оси сквозные трещины на не- ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦сущих частях конструкции с ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦раскрытием по ширине более ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦1,0 мм, развивающиеся во ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦времени, что является приз- ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦наком предельного состояния ¦ ¦ ¦ ¦
+--+----------------------------+-----------+------------+-------+
¦7 ¦Конструкция неустойчива. ¦Отказ ¦Срочная за- ¦95 - ¦
¦ ¦Выявлено следующее: ¦ ¦мена элемен-¦100 ¦
¦ ¦- конструкция полностью по- ¦ ¦тов данного ¦ ¦
¦ ¦теряла несущую способность с¦ ¦типа ¦ ¦
¦ ¦передачей ее на соседние ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦элементы; ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦- произошел сход одной из ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦опор ¦ ¦ ¦ ¦
L--+----------------------------+-----------+------------+--------
Таблица 2
КРАТКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОВРЕЖДЕНИЙ
И ДЕФЕКТОВ, УЧЕТА ИХ ВЕСОМОСТИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАТЕГОРИИ
ОПАСНОСТИ НЕСУЩИХ СБОРНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ (ЖБК)
И МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ (МК) НА ОСНОВЕ МЕТОДА ЭКСПЕРТНЫХ ОЦЕНОК
----------------------------T------------------------------------¬
¦Наименование групп основных¦ Количество баллов ¦
¦факторов, воздействующих на+-----------T-----------T------------+
¦ ЖБК, и вызванные ими ¦неответст- ¦ответствен-¦критические ¦
¦ дефекты и повреждения ¦венные пов-¦ные повреж-¦повреждения ¦
¦ ¦реждения и ¦дения и де-¦ и дефекты ¦
¦ ¦дефекты ¦фекты ¦ ¦
+---------------------------+-----------+-----------+------------+
¦1. Дефекты из-за неправиль-¦ ¦ ¦ ¦
¦ного изготовления, транс- ¦ ¦ ¦ ¦
¦портировки, монтажа: ¦ ¦ ¦ ¦
¦1.1. Усадочные трещины, ¦1 ¦ ¦ ¦
¦сколы, выбоины бетона без ¦ ¦ ¦ ¦
¦разрыва рабочей арматуры; ¦ ¦ ¦ ¦
¦1.2. То же, с разрывом ра- ¦ ¦2 ¦ ¦
¦бочей арматуры; ¦ ¦ ¦ ¦
¦1.3. Недостаточность опира-¦ ¦2 ¦ ¦
¦ния на нижележащие конст- ¦ ¦ ¦ ¦
¦рукции после монтажа; ¦ ¦ ¦ ¦
¦1.4. Относительное ослабле-¦ ¦2 ¦ ¦
¦ние монтажных соединений в ¦ ¦ ¦ ¦
¦узлах ЖБК и уменьшение се- ¦ ¦ ¦ ¦
¦чений или количества дета- ¦ ¦ ¦ ¦
¦лей ¦ ¦ ¦ ¦
+---------------------------+-----------+-----------+------------+
¦2.Силовые воздействия: ¦ ¦ ¦ ¦
¦2.1. Несквозные одиночные ¦1 ¦ ¦ ¦
¦трещины в растянутой зоне ¦ ¦ ¦ ¦
¦изгибаемых ЖБК с раскрытием¦ ¦ ¦ ¦
¦до 0,1 мм; ¦ ¦ ¦ ¦
¦2.2. То же, 0,3 - 1,0 мм; ¦ ¦2 ¦ ¦
¦2.3. То же, более 1,0 мм; ¦ ¦ ¦3 ¦
¦2.4. Несквозные множествен-¦1 ¦ ¦ ¦
¦ные трещины в растянутой ¦ ¦ ¦ ¦
¦зоне изгибаемых ЖБК с рас- ¦ ¦ ¦ ¦
¦крытием до 0,2 мм при рас- ¦ ¦ ¦ ¦
¦стоянии между трещинами до ¦ ¦ ¦ ¦
¦100 мм; ¦ ¦ ¦ ¦
¦2.5. То же, с раскрытием от¦ ¦2 ¦ ¦
¦0,2 до 0,5 мм при расстоя- ¦ ¦ ¦ ¦
¦нии до 200 мм; ¦ ¦ ¦ ¦
¦2.6. То же, с раскрытием от¦ ¦ ¦3 ¦
¦0,5 до 0,6 мм при расстоя- ¦ ¦ ¦ ¦
¦нии до 250 мм; ¦ ¦ ¦ ¦
¦2.7. Сквозные трещины в не-¦ ¦ ¦4 ¦
¦сущих элементах ЖБК; ¦ ¦ ¦ ¦
¦2.8. Трещины в закладных ¦ ¦2 ¦ ¦
¦деталях ЖБК всех видов и ¦ ¦ ¦ ¦
¦размеров; ¦ ¦ ¦ ¦
¦2.9. Относительный вертика-¦1 ¦ ¦ ¦
¦льный прогиб более допусти-¦ ¦ ¦ ¦
¦мого на 25%; ¦ ¦ ¦ ¦
¦2.10. То же, от 25 до 50%; ¦ ¦2 ¦ ¦
¦2.11. То же, более 50%; ¦ ¦ ¦3 ¦
¦2.12. Сход опорной заклад- ¦ ¦ ¦4 ¦
¦ной с нижележащей конструк-¦ ¦ ¦ ¦
¦ции ¦ ¦ ¦ ¦
+---------------------------+-----------+-----------+------------+
¦3. Природные и техногенные ¦ ¦ ¦ ¦
¦воздействия: ¦ ¦ ¦ ¦
¦3.1. Относительная площадь ¦1 ¦ ¦ ¦
¦конструкции, подвергнутой ¦ ¦ ¦ ¦
¦коррозии до 10%; ¦ ¦ ¦ ¦
¦3.2. То же, более 10%; ¦ ¦2 ¦ ¦
¦3.3. Относительное ослабле-¦1 ¦ ¦ ¦
¦ние в сечения арматурных ¦ ¦ ¦ ¦
¦стержней или стальных эле- ¦ ¦ ¦ ¦
¦ментов закладных результате¦ ¦ ¦ ¦
¦коррозии деталях менее, чем¦ ¦ ¦ ¦
¦на 5%; ¦ ¦ ¦ ¦
¦3.4. То же, от 5 до 10%; ¦ ¦2 ¦ ¦
¦3.5. То же, более 10%; ¦ ¦ ¦3 ¦
¦3.6. Отдельные повреждения ¦1 ¦ ¦ ¦
¦с уменьшением поперечного ¦ ¦ ¦ ¦
¦сечения элемента конструк- ¦ ¦ ¦ ¦
¦ции до 5%; ¦ ¦ ¦ ¦
¦3.7. То же, от 5 до 10%; ¦ ¦2 ¦ ¦
¦3.8. То же, свыше 10%; ¦ ¦ ¦3 ¦
¦3.9. Снижение прочности бе-¦1 ¦ ¦ ¦
¦тона в ЖБК от проектной до ¦ ¦ ¦ ¦
¦10%; ¦ ¦ ¦ ¦
¦3.10. То же, от 10 до 20%; ¦ ¦2 ¦ ¦
¦3.11. То же, более 20%; ¦ ¦ ¦3 ¦
¦3.12. Снижение прочности ¦ ¦2 ¦ ¦
¦стали в ЖБК по пределу те- ¦ ¦ ¦ ¦
¦кучести до 5%; ¦ ¦ ¦ ¦
¦3.13. То же, от 5 до 10% ¦ ¦ ¦3 ¦
+---------------------------+-----------+-----------+------------+
¦4. Значение КО в зависимос-¦если: ¦если: ¦если: ¦
¦ти от суммарного количества¦0 <= N <= ¦2 <= N <= ¦3 <= N <= 7,¦
¦баллов (N) ¦3, то ¦4, то ¦то КО = 5; ¦
¦ ¦КО = 1; ¦КО = 4; ¦7 < N <= 9, ¦
¦ ¦3 < N <= 5,¦4 < N <= 8,¦то КО = 6; ¦
¦ ¦то КО = 2; ¦то КО = 5; ¦N > 9, то ¦
¦ ¦5 < N <= 8,¦N > 8, то ¦КО = 7 ¦
¦ ¦то КО = 3 ¦КО = 6 ¦ ¦
L---------------------------+-----------+-----------+-------------
1.3.2. По результатам мониторинга определяются КО состояния
ЖБК и проверяется их способность выполнять свои функции, и
разрабатываются рекомендации по восстановлению их живучести.
1.3.3. Конструкция считается работоспособной, если категория
опасности КО <= 3.
1.3.4. Все результаты мониторинга ЖБК заносятся в
информационную систему электронной паспортизации зданий и
сооружений.
1.3.5. Для продления эксплуатации ответственных ЖБК на ТЭС
организуется комиссия по их техническому освидетельствованию.
IV. ТЕХНОЛОГИИ КОНТРОЛЯ ЖИВУЧЕСТИ ОТВЕТСТВЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
ЭНЕРГООБОРУДОВАНИЯ, ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
Приложение 11
(обязательное)
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ
ЭНЕРГООБОРУДОВАНИЕ, ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ ТЭС.
ТЕХНОЛОГИЯ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ. МЕТОД ДАО
РД 153-34.0-20.605-2002-11ао
Настоящий Руководящий документ (далее - РД) распространяется
на элементы оборудования, зданий и сооружений ТЭС и определяет
способы (технологию) неразрушающего контроля методом аммиачного
отклика детали, общие требования к дефектоскопическим и
вспомогательным материалам, технологической последовательности
операций, оформлению результатов контроля.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Технология неразрушающего контроля методом аммиачного
отклика детали (ДАО-технология) предназначена для выявления микро-
и макронесплошностей в материалах конструкций при условии, что эти
несплошности выходят на поверхность.
1.2. ДАО-технология основана на введении аммиака в дефекты,
выходящие на контролируемую поверхность деталей оборудования, и
последующей регистрации его при выходе из дефектов.
1.3. Аммиак вводят в дефекты либо путем нанесения на
контролируемую поверхность его водно-спиртового раствора
(капиллярная пропитка), либо путем создания над контролируемой
поверхностью аммиачно-газовой среды (адсорбция из газовой фазы).
1.4. Для обнаружения выделяющегося аммиака используется
выпускаемая ОТС "Живучесть ТЭС" специальная индикаторная бумага,
изменяющая цвет при контакте с аммиаком. Аммиак диффундирует в
бумагу и оставляет на ней увеличенное изображение дефекта или
ДАО-портрет.
Физические основы и характеристики ДАО-технологии приведены в
справочном Дополнении А.
1.5. ДАО-технология применяется при температуре контролируемой
поверхности оборудования и конструкций 1 - 40 -С.
1.6. Организацию и проведение работ, предусмотренных данной
технологией, осуществляют лаборатории металлов ТЭС, лаборатории
измерения дефектности оборудования (ЛИДО), службы металлов
энергосистем.
2. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ И ПЕРЕЧЕНЬ КОНТРОЛИРУЕМЫХ
ДЕТАЛЕЙ И ЭЛЕМЕНТОВ
2.1. ДАО-технология предназначена для применения в энергетике
в тех же пределах, что и нормативные методы вихретоковой, цветной
и магнитопорошковой дефектоскопии.
2.2. ДАО-технология не имеет ограничений, связанных с
размерами или формой контролируемого объекта, и может применяться
для всех материалов, дефектами которых является несплошность:
перлитные, аустенитные и иные стали, металлы и сплавы в целом,
керамика, композиционные материалы, упрочняющие и защитные
покрытия и т.д.
2.3. ДАО-технологию применяют при контроле следующих деталей и
элементов оборудования, зданий и сооружений ТЭС:
- детали турбины - цельнокованые роторы (в труднодоступных
зонах, таких как тепловые канавки, придисковые галтели,
поверхность центральной полости), насадные диски и шестерни,
диафрагмы и лопатки, литые корпуса и шпильки;
- котлоагрегаты: барабаны, коллекторы, паропроводы в пределах
котла, поверхности нагрева;
- паропроводы: паропроводы свежего пара, ГПП, пароводяная
арматура;
- сосуды: деаэраторы, ресиверы, подогреватели ВД и НД;
- электрооборудование: роторы генератора и возбудителя,
бандажные кольца генератора, валы электродвигателей, изоляторы;
- элементы металлических и железобетонных конструкций зданий и
сооружений.
2.4. ДАО-технологию применяют для контроля труднодоступных зон
конструктивных концентраторов, например: лопаточные пазы дисков,
разгрузочные отверстия дисков, шпоночные пазы, поверхности
резьбовых соединений и др.
2.5. ДАО-технологию применяют для контроля сварных соединений
(в том числе тройниковых), околошовных зон, зон аустенитных
заварок.
2.6. ДАО-технологию применяют для контроля узлов и элементов,
конструкция которых не позволяет выявлять поверхностные дефекты
другими методами неразрушающего контроля.
3. ДЕФЕКТОСКОПИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
3.1. Водный или водно-спиртовой раствор аммиака. Требования к
концентрации компонентов в растворе и способ его приготовления
указывают в технической документации, определяющей технологию
контроля (далее по тексту - "техническая документация").
3.2. Индикаторная бумага. Чувствительность индикаторной бумаги
указывают в технической документации на контроль.
4. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
4.1. При контроле по ДАО-технологии применяют вспомогательные
средства для нанесения раствора аммиака на контролируемую
поверхность, для заполнения дефектов аммиаком из газовой фазы,
средства для прижима индикаторной бумаги к контролируемой
поверхности.
4.2. Описание ДАО-технологии приведено в справочном Дополнении
А.
4.3. Сведения о вспомогательных средствах и применяемой
аппаратуре указывают в технической документации.
5. ВЫПОЛНЯЕМЫЕ ОПЕРАЦИИ
5.1. Основными этапами контроля по ДАО-технологии являются:
- подготовка объекта к контролю;
- заполнение дефектов средой, содержащей аммиак;
- регистрация дефектов и расшифровка результатов контроля.
5.2. Подготовка объекта к контролю заключается в очистке
контролируемой поверхности:
- твердые загрязнения, окалину и покрытия удаляют абразивным
инструментом;
- лаки, краски, масла, дефектоскопические материалы после
проведения цветной дефектоскопии, др. растворимые загрязнения
удаляют путем промывки соответствующим растворителем.
5.3. Среду, содержащую аммиак, к объекту подают:
- при капиллярном способе заполнения дефектов - смачиванием
(кистью, тампоном, струей и т.п.);
- при адсорбционном способе заполнения - созданием над
поверхностью замкнутого объема и заполнением его
воздушно-аммиачной средой или парами аммиачного раствора.
5.4. Требования к выбору способа ввода аммиака в дефекты и его
осуществлению устанавливают в технической документации.
5.5. При регистрации дефектов на размеченную контролируемую
поверхность (участки поверхности) объекта накладывают индикаторную
бумагу и фиксируют ее так, чтобы обеспечить плотное прилегание к
контролируемой поверхности.
5.6. Размеры индикаторной бумаги, способ ее разметки, условия
прижима, а также время регистрации указывают в технической
документации.
5.7. После проведения контроля индикаторную бумагу снимают и
расшифровывают результаты. Тип и местоположение дефектов
устанавливают по их ДАО-портретам на индикаторной бумаге.
6. ОЦЕНКА ГЛУБИНЫ И ШИРИНЫ РАСКРЫТИЯ ОБНАРУЖЕННЫХ ТРЕЩИН
6.1. Методика оценки глубины и ширины раскрытия трещин
разработана для капиллярно-диффузионного метода и основана на
временной зависимости процесса выхода раствора аммиака из дефекта.
6.2. Методика предусматривает заполнение реальных и эталонных
дефектов раствором аммиака в одинаковых условиях и получение их
ДАО-портретов сначала после выдержки в течение 1 - 5 мин., а затем
при различных временах экспозиции тау , равных 10 - 60 с.
i
6.3 Ширина раскрытия обнаруженного дефекта (трещины) в
Т
определяется по формуле:
2
тау дельта
э Т
в = в ---- -------,
Т э тау 2
Т дельта
э
где:
в - ширина трещины в эталоне;
э
тау - время экспозиции эталона;
э
тау - время экспозиции реальной трещины;
Т
дельта - ширина эталонной трещины на ДАО-портрете;
э
дельта - ширина реальной трещины на ДАО-портрете.
Т
6.4 Глубина дефекта (трещины) определяется в зависимости от
коэффициента спада (уменьшения скорости) потока молекул аммиака
С , выходящего из дефекта.
i
Коэффициент С определяется по формуле:
i
2
тау дельта
l i
С = ---- -------,
i тау 2
i дельта
l
где: дельта и дельта - ширина ДАО-портретов эталонной или
l i
реальной трещины, полученная при временах экспозиции тау и тау
l i
соответственно.
Если глубина реальной трещины совпадает с глубиной выбранного
для сравнения эталона, то С = С ; если глубина трещины больше
iТ iэ
глубины эталона, то С > С ; если глубина трещины меньше глубины
iТ iэ
эталона, то С < С .
iТ iэ
6.5. Для оценки глубины трещины используются также
градуировочные графики, где время, при котором происходит
ослабление потока на порядок, представлено в виде функции глубины
трещины.
7. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ КОНТРОЛЯ
7.1. Документирование ДАО-портретов осуществляют многими
способами: фото- или видеосъемка с последующей компьютерной
обработкой негатива или видеокадра, ксерокопирование, введение
через сканер в компьютер, копирование на кальку, обрисовывание
шариковой ручкой и т.п.
7.2. Форму и объем записи результатов контроля по
ДАО-технологии, а также способ документирования ДАО-портретов
указывают в технической документации на контроль.
8. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
8.1. При проведении контроля выполнять общие требования
техники безопасности для работников КТЦ ТЭС.
8.2. Работа с водными растворами аммиака должна производиться
в защитных очках и резиновых перчатках.
Переливание и разбавление растворов аммиака следует проводить
в вытяжном шкафу или на открытом воздухе.
8.3. При использовании ДАО-технологии в лабораторных
помещениях запрещается проводить контроль при выключенной или
неисправной приточно-вытяжной вентиляции.
8.4. При реализации технологии необходимо следить за уровнем
содержания аммиака в зоне контроля, для чего можно использовать
полоски индикаторных бумаг ИБА. При содержании аммиака в воздухе
около 20 мг/куб. м (ПДК, норма 1970 г.) полное изменение окраски
индикаторных бумаг происходит за несколько секунд. В таком случае
работу следует немедленно прекратить и проветрить помещение.
8.5. Содержание аммиака в зоне контроля для нормальной работы
должно быть ниже уровня ПДК как минимум в 20...50 раз.
8.6. Объемное содержание аммиака в воздушных смесях,
используемых для насыщения дефектов (определяется концентрацией
аммиака в водном растворе, заливаемом в барбатер), не должно
превышать 15%. При таких условиях возможность воспламенения
аммиачной газовой смеси (температура воспламенения - не менее 680
-С) полностью исключается.
Дополнение А
к РД 153-34.0-20.605-2002-11ао
ОПИСАНИЕ ДАО-ТЕХНОЛОГИИ
1. Физические основы и сущность
ДАО-технология заключается в получении "аммиачного отклика
детали".
В основу ДАО-технологии положено использование проникающих
веществ, в которых активным компонентом является аммиак. Среда,
содержащая аммиак, вводится в дефекты, после чего аммиак начинает
выходить из дефектов в окружающую среду, и каждый дефект
становится источником газообразного аммиака. Для регистрации
дефектов используется специальная индикаторная бумага [2.41],
изменяющая цвет при попадании на нее аммиака. Приложив такую
бумагу к поверхности предварительно обработанной аммиаком детали,
можно получить ее "аммиачный отклик": на поверхности бумаги за
счет изменения ее цвета строго напротив дефектов возникают их
"портреты" (далее - ДАО-портреты). Благодаря способности аммиака
быстро распространяться по бумаге, размеры ДАО-портретов намного
превышают размеры соответствующих дефектов, что позволяет методами
ДАО-технологии регистрировать дефекты с размерами от долей микрона
и более.
2. Методы
Методы ДАО-технологии различаются способом ввода среды,
содержащей аммиак, в дефекты.
Капиллярно-диффузионный метод (КДМ). При этом методе
проникающим веществом служит жидкость - водный или водно-спиртовой
раствор аммиака. Раствор аммиака наносится на контролируемую
поверхность и затягивается в выходящие на эту поверхность дефекты
капиллярными силами. Наносить раствор на поверхность можно любым
способом: с помощью кисти, тампона, струи, погружением и т.д. С
поверхности остатки раствора испаряются за несколько минут, а из
дефектов раствор аммиака испаряется в течение более
продолжительного времени, которое зависит от глубины дефектов. В
случае необходимости, испарение раствора с поверхности можно
ускорить обдувом воздухом или промакиванием салфеткой.
При испарении аммиачного раствора из дефектов пары выходят
наружу за счет диффузии в воздухе и образуют диффузионные потоки
(далее - потоки). Процесс испарения раствора из дефектов можно
разделить на две стадии. Первая (начальная) стадия характеризуется
постоянством величины потока аммиака из всех заполненных дефектов
и продолжается, в зависимости от глубины дефектов, примерно 1 - 5
минут. Затем начинается вторая стадия, когда поток аммиака из
дефектов начинает постепенно спадать, причем крутизна спада
(скорость уменьшения потока) зависит от глубины дефекта.
После того, как на контролируемой поверхности высохнут мокрые
пятна и начнется испарение из дефектов, к ней на 10 - 30 секунд
прикладывают индикаторную бумагу для получения ДАО-портретов
дефектов. При этом интенсивность цвета каждого портрета зависит от
величины потока, выходящего из соответствующего дефекта. Это дает
возможность, с учетом сказанного выше, оценивать размеры дефектов.
Концентрацию аммиака и содержание спирта в растворе можно
варьировать в широких пределах, в зависимости от условий контроля
и требуемой чувствительности. При контроле оборудования ТЭС по
ДАО-технологии оптимальную концентрацию аммиака в растворе
рекомендуется выбирать в пределах от 5% до 15%, оптимальное
содержание спирта составляет 25%. В типичных случаях раствор
аммиака готовят, смешивая одну объемную часть продажного водного
раствора аммиака с одной объемной частью водно-спиртовой смеси (с
соотношением объемов воды и спирта 1:1).
Газоадсорбционный индикаторный метод (ГАИМ). При этом методе
проникающим веществом служит газовая среда: газообразный аммиак,
воздушно-аммиачная смесь или смесь воздуха с парами аммиачной
воды. Аммиак проникает в выходящие на поверхность дефекты из
газовой фазы за счет диффузии и адсорбируется на поверхности
материала. Если газовая среда содержит пары воды, в микродефектах
происходит их капиллярная конденсация с одновременным растворением
аммиака.
Для обеспечения диффузии аммиака внутрь дефектов необходимо
каким-либо способом создать аммиачную атмосферу вблизи
контролируемой поверхности. В ДАО-технологии используются
следующие способы:
- Демонтированные детали небольших размеров помещают,
например, в пластиковый (полиэтиленовый) пакет, вставляют в него
гибкую трубку, обжимают вокруг нее края пакета и закрепляют их при
помощи кольцевой резинки. Эту трубку присоединяют к источнику
газовой среды, содержащей аммиак (газогенератору), наполняют пакет
до легкого вздутия, выдерживают его в таком состоянии 5 - 15
минут, после чего аммиачную среду стравливают в атмосферу или в
специальный баллон с поглотителем.
- На деталях оборудования больших размеров создают замкнутые
объемы над отдельными контролируемыми участками, например, с
помощью чехлов или накидок из газонепроницаемой пленки, края
которой закрепляют на поверхности детали (клейкой лентой,
резиновым жгутом, специальными прижимными приспособлениями). Для
создания замкнутого объема над контролируемой поверхностью можно
использовать также специальные приспособления в виде колпаков,
разъемных камер и т.п. Для подачи в замкнутый объем смеси паров
воды и аммиака используют, например, простое устройство, которое
содержит емкость для раствора аммиака и пневматический
нагнетатель, соединенные трубками. После насыщения дефектов
аммиаком описанным способом контролируемую деталь выдерживают на
воздухе в течение времени, достаточного для десорбции и
улетучивания аммиака с поверхности. Это время обычно не превышает
5 минут, но при наличии пористых отложений оно может быть в 2 - 3
раза больше.
3. Метрологические характеристики
Чувствительность ДАО-технологии характеризуется минимальными
размерами (длиной, шириной, глубиной) выявляемого дефекта и
устанавливается при помощи стандартных образцов. Чувствительность
ДАО-технологии соответствует I классу чувствительности методов
цветной дефектоскопии (ЦЦ).
Для достижения указанной чувствительности ДАО-технологии
достаточно обработки поверхности абразивным инструментом до
чистоты R = 40.
z
Пористые отложения на контролируемой поверхности могут снизить
чувствительность ДАО-технологии до уровня 2 - 3 класса
чувствительности ЦД. При наличии пористых отложений на поверхности
будут надежно регистрироваться те дефекты, глубина которых не
менее чем в 2 - 3 раза превышает толщину пористых отложений.
ДАО-портреты пористых отложений отличаются от ДАО-портретов
трещиноподобных дефектов, так что контроль по ДАО-технологии в
большинстве случаев не требует тщательной очистки деталей от
твердых пористых загрязнений.
Достоверность контроля по ДАО-технологии характеризуется
соответствием ДАО-портрета типу реального повреждения и
воспроизведением его существенных признаков. Достоверность
контроля по ДАО-технологии устанавливается проверкой результатов с
помощью физически иных средств (вихретокового метода, МПД, ЦД) и
аттестованных для них стандартных образцов. ДАО-портреты
стандартных образцов полностью соответствуют паспортным данным и
зеркально симметричны реальной картине дефектов на этих образцах.
Воспроизводимость результатов контроля по ДАО-технологии,
характеризуемая идентичностью полученных в разных циклах контроля
портретов одного и того же дефекта, близка к 100%.
Экспериментальной базой для установления метрологических
характеристик ДАО-технологии служит коллекция образцов
Межотраслевого Координационного Совета (МКС) "Живучесть ТЭС":
- стандартные образцы (эталоны) для проверки чувствительности
различных методов контроля поверхностных несплошностей;
- образцы искусственных дефектов в деталях оборудования ТЭС;
- фрагменты деталей энергетического оборудования с реальными
повреждениями.
ДАО-портреты образцов коллекции МКС приведены в Атласе
ДАО-портретов повреждений.
4. Преимущества
Чувствительность ДАО-технологии практически не зависит от
природы материалов, их магнитных, электрических или упругих
свойств.
Рельеф поверхности и форма детали слабо сказываются на
выявляемости дефектов. Возможно получение ДАО-портретов дефектов,
расположенных в труднодоступных для визуального осмотра местах.
Применение ДАО-технологии требует качества подготовки
контролируемой поверхности не выше, чем для вихретоковой, цветной
или магнитопорошковой дефектоскопии.
ДАО-технология позволяет выявлять сквозные дефекты
одновременно с поверхностными.
ДАО-портреты дефектов получаются на плоской поверхности
индикаторной бумаги, что существенно облегчает определение
протяженности трещин или коррозионных зон и их привязку к
контролируемой поверхности.
В сомнительных случаях можно тут же повторно получить
ДАО-портрет дефекта.
Результаты контроля по ДАО-технологии легко поддаются
документированию и компьютерной обработке.
ДАО-технология позволяет оценивать размеры (глубину,
раскрытие) дефектов.
ДАО-технология эффективна в качестве средства измерения
трещиностойкости поврежденных зон оборудования.
Приложение 12
(обязательное)
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ
ЭНЕРГООБОРУДОВАНИЕ, ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ ТЭС.
ТЕХНОЛОГИЯ ВИХРЕТОКОВОГО КОНТРОЛЯ ПОВРЕЖДАЕМЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
РД 153-34.0-20.605-2002-12ко
Настоящий Руководящий документ (далее - РД) распространяется
на элементы энергооборудования, зданий и сооружений ТЭС и
определяет технологию неразрушающего вихретокового контроля (ВТК),
а также устанавливает требования к методам и средствам измерений,
подготовке поверхности, проведению измерений и обработке
результатов измерений.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Технология вихретокового контроля (ВТК) предназначена для
выявления и измерения глубины трещин на поверхности элементов
оборудования и металлических элементов зданий и сооружений.
1.2. Технология ВТК применяется для дефектоскопии
металлических элементов из углеродистых, перлитных, аустенитных
(немагнитных) сталей и титановых сплавов.
1.3. Наиболее эффективно применение технологии ВТК в зоне
конструкционных концентраторов, в т.ч. таких труднодоступных, как
тепловые канавки, придисковые галтели, пазы дисков под лопатки,
центральная полость цельнокованых роторов.
2. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ГЛУБИНЫ ТРЕЩИН
2.1. При ВТК применяются приборы типа ИГТ (измеритель глубины
трещин).
Действие прибора основано на измерении отклика от воздействия
вихревых токов, образующихся в контролируемом металле, и, в
конечном счете, определении глубины нарушения сплошности металла.
Технология и метод дефектоскопии с помощью приборов ИГТ в ряде
случаев более эффективны, чем традиционные методы (МПД и прочие).
2.2. Основной особенностью рассматриваемой технологии является
ее реализация при наличии грубой, незачищенной поверхности
(литейные неровности, пленка, ржавчина и др.) или твердой пленки
окислов, окалины, характерной для роторов турбин и гибов
паропроводов. Не реагируя на такой фон, ИГТ создает отклик,
зависящий от размеров трещины.
2.3. Принцип действия прибора основан на изменении
индуктивности катушки датчика в зависимости от сплошности металла.
По изменению индуктивности датчика определяется глубина трещины
или трещиноподобного дефекта.
2.4. При проведении измерений температура окружающего воздуха,
влажность, вибрация, внешние электрические и магнитные поля,
напряжение электропитания должны соответствовать значениям,
указанным в инструкции по эксплуатации прибора ИГТ.
2.5. Подготовка к измерениям заключается в проверке
работоспособности прибора и, при необходимости, его калибровке (в
зависимости от конкретных условий контроля).
Контроль можно проводить без зачистки контролируемой
поверхности от окалины.
2.6. Прибор ИГТ состоит из датчиков и электронного блока,
осуществляющего обработку сигнала от датчиков (рис. 1 - не
приводится). Для контроля больших по площади поверхностей
а
используются прямой и угловой датчики (I и I ), для контроля
тепловых канавок используется щелевой датчик (II).
2.7. При прохождении датчика над трещиной происходит
отклонение стрелки прибора. По показаниям прибора и тарировочным
таблицам определяется глубина трещины.
2.8. Погрешность прибора не превышает +/- 10% при измерении
трещин глубиной от 0,2 до 1 мм и +/- 20% при глубине трещин от 1
до 12 мм. Прибором выявляются трещины, раскрытие которых >= 1 мкм.
2.9. Результаты измерения представляются в виде:
h +/- ДЕЛЬТА h,
ср
где:
h - среднее значение из четырех результатов измерений
ср
глубины трещины, мм;
ДЕЛЬТА h - погрешность измерений, мм.
Приложение 13
(обязательное)
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ
ЭНЕРГООБОРУДОВАНИЕ, ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ ТЭС.
ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВИДЕОИЗОБРАЖЕНИЙ ПОВРЕЖДАЕМЫХ
ПОВЕРХНОСТЕЙ
РД 153-34.0-20.605-2002-13вк
Настоящий Руководящий документ (далее - РД) распространяется
на элементы энергооборудования, зданий и сооружений ТЭС и
определяет технологию видеоконтроля повреждаемой поверхности
элементов. Указанная технология может применяться в дополнение к
ДАО- и вихретоковому контролю.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Технология устанавливает порядок выполнения видеоконтроля
и документирования состояния поверхности повреждаемых элементов
энергооборудования, зданий и сооружений с помощью телевизионного
смотрового прибора СПТ-2, разработанного ОС "Живучесть ТЭС", а
также цифрового фотоаппарата.
1.2. Настоящая технология предназначена для определения меры
поврежденности (категории опасности) контролируемых элементов
энергооборудования, зданий и сооружений. Особенности использования
видеотехнологии характеризуются далее на примере одного из
наиболее сложных технологических процессов контроля дефектности
центральной полости ротора (ЦПР). Технология видеоконтроля
является составной частью комплексной технологии контроля роторов
турбин со стороны центральной полости (ЦПР), разработанной в ОС
"Живучесть ТЭС". Технология видеоконтроля используется как
самостоятельный вид контроля, а также для уточнения природы
дефектов, выявленных при проведении контроля ЦПР методом
аммиачного отклика (ДАО) и поверхностных дефектов, обнаруженных
при ультразвуковом и вихретоковом контроле.
1.3. Определение дефектов на поверхности металла проводится
путем наблюдения их портретов на экране видеомонитора с
увеличением не менее х 5, детального изучения внешнего вида
дефектной зоны при увеличении не менее х 25 и оценки глубины
выявленного трещиноподобного дефекта с помощью встроенного
вихретокового датчика, находящегося в поле зрения цветной
видеокамеры. Для облегчения расшифровки портретов наблюдаемых
дефектов технология предусматривает возможность изменения
направления освещения контролируемой зоны.
1.4. Технология обеспечивает просмотр 100% поверхности ЦПР и
документирование результатов контроля путем записи видеопортретов
внутренней поверхности и сопутствующей информации о координатах
просматриваемого участка и характере наблюдаемых на ней дефектов
на видеопленку.
2. СВЕДЕНИЯ О ДЕФЕКТАХ МЕТАЛЛА, ОПРЕДЕЛЯЕМЫХ НА ВНУТРЕННЕЙ
ПОВЕРХНОСТИ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ПОЛОСТИ РОТОРОВ ТУРБИН
2.1. Металл в центральной полости роторов высокого и среднего
давления находится под действием термоциклических нагрузок в
коррозионно-активной среде при высоких температурах.
В результате длительной эксплуатации поверхность металла
покрывается слоем продуктов коррозии, под которым могут
развиваться коррозионные язвы и трещиноподобные дефекты. Случаи
разрушения роторов турбин в отечественной энергетике пока редки,
однако, как показывают проведенные в ВТИ расчеты, трещины,
возникшие у поверхности ЦПР, могут привести к хрупкому разрушению
ротора при очередном пуске.
2.2. Согласно действующим инструкциям по восстановлению
|
