Механизация методов неразрушающего контроля на заводах энергомашиностроения

Одним из узких мест на заводах отрасли является радиография сварных швов гнутых трубных блоков малого диаметра. Контроль сварных стыков таких блоков ведется по участкам, через две стенки, что значительно увеличивает трудоемкость и себестоимость радиографического контроля. Кроме того, очень много времени тратится на вспомогательные операции. В связи с этим контролируемый блок длительное время находится на участке контроля, что снижает эффективность механизации остальных технологических процессов и увеличивает время изготовления изделий.
Во ВПТИатомкотломаш разработан и на БЗЭМ внедрен специальный гамма-дефектоскоп ' СГД-2 для контроля сварных стыков гнутых трубных блоков методом панорамного просвечивания (рис. 2); Контролируемые изделия представляют собой трубные блоки с внутренним диаметром 90—450 мм и толщиной стенки 5—27 мм. Источником проникающего излучения служит радиоактивный изотоп иридий-192. Просвечивание изделий проводят в следующем порядке. Блок подается в защитную камеру. По периметру сварных швов укладываются кассеты с рентгеновской пленкой, маркировочными знаками и эталонами чувствительности. На кассету устанавливаются блоки датчиков, закрепленные постоянными магнитами. С пульта управления подается команда на перемещение центрирующего устройства и на механизм подачи источника излучения в рабочее положение. Сигнал на остановку центрирующего устройства подается с блока гамма-датчиков при прохождении коллимирующей головкой сварного шва, после чего включается гамма-экспонометр, позволяющий выдержать необходимое время экспозиции.
По окончании времени экспозиции коллимирующая головка продолжает движение к следующему сварному шву. После контроля последнего шва подается сигнал на возврат источника излучения в положение хранения. Количество сварных швов, подлежащих последовательному контролю, устанавливается положением переключателя на пульте управления дефектоскопом. Внедрение СГД-2 на БЗЭМ позволило в 4 раза сократить трудоемкость контроля.
Наряду с радиационными методами контроля широкое применение на заводах отрасли получили ультразвуковые методы как для контроля качества сварных соединений, так и основного металла труб, листов, поковок. Повышение надежности работы*и срока службы котлоагрегатов достигнуто, в последнее десятилетие благодаря внедрению на ведущих, котельных заводах страны установок входного контроля качества исходного металла труб малого диаметра. На этих заводах длительное время эксплуатируются импортные установки типа РОТ-50 и РОТ-120 фирмы «Кгац{кгагпег» со средствами механизации, разработанными ВПКТИатомкотломаш. Установка РОТ-50 предназначена для механизированного контроля качества труб диаметром 10—50 мм с толщиной стенки 3—8 мм на наличие дефектов типа трещин, расслоений. Скорость контроля в пределах 10—60м/мин.
Установка РОТ-120 предназначена для механизированного контроля качества металла труб наружным диаметром 35—120 мм со скоростью 5—40 м/мин.
Установка РСК-500 фирмы внедрена на ПО «Красный котельщик» и предназначена для контроля качества труб наружным диаметром 108—500 мм с толщиной стенки, не превышающей 0,2 наружного диаметра. Скорость контроля составляет 0,2—0,7 м/мин.
Узлом, подверженным наиболее быстрому износу в установках ГОТ-50 и РОТ-120* является контрольный блок, вращающийся с частотой 2860 об/мин. Между наружной поверхностью трубы и внутренней полостью контрольного блока находится контактная жидкость со взвешенными частицами ржавчины и пыли. После нескольких десятков часов работы искательные головки контрольного блока теряют чувствительность, так как на них образуется слой грязи, препятствующий прохождению ультразвуковых колебаний. Блок приходится снимать, разбирать. В результате частых разборок и сборок блоки выходят из строя; так, на ПО «Красный котельщик» за год эксплуатации выходит из строя 4—5 блоков.
Во ВПКТИатомкотломаш разработаны и внедрены на ПО «Красный котельщик» контрольные блоки, не уступающие по основным параметрам зарубежным, блокам (рис. 3). Особенностью разработанной конструкции контрольного блока является использование относительно дешевых и доступных материалов: винипласта, латуни, эпоксидной смолы и т. д. Конструкция обеспечивает свободную разборку и сборку блока без нарушения его работоспособности. Применение отечественных контрольных блоков в трех установках типа РОТ-50 позволило исключить закупку блоков за границей и получить экономическую эффективность от внедрения 12 блоков 49,5 тыс. руб.
В девятой пятилетке на заводах отрасли были внедрены установки типа «Дон-2», разработанные и изготовленные ВПКТИатомкотломашем и успешно эксплуатируемые, в настоящее время. Установка «Дон-2» предназначена для ультразвукового контроля (УЗК) качества металла труб диаметром 108—465 мм с толщиной стенки не более 0,2 наружного диаметра на наличие дефектов типа трещин, расслоений и др. Установка представляет собой кантователь, на котором укладываются трубы, подлежащие контролю. Трубы должны быть предварительно очищены от ржавчины, грязи. Искатель, представляющий собой многоэлементный пьезоэлектрический преобразователь (рис. 4), разработанный ВПКТИатомкотломашем, подвешен на специальной подвеске, перемещаемой на портале вдоль трубы. Скорость контроля до 0,7 м/мин. Экономическая эффективность от внедрения установок «Дон-2» на заводах отрасли составила более 500 тыс. руб.
На энергетических котлах типа БКЗ-75, БКЗ-75ГМ1, ГМ150-14, БГМ-35М и др. для обеспечения фланцевых соединений трубопроводов широко применяют шпильки диаметром 16—52 мм и длиной до 650 мм, подлежащие 100%-ному ультразвуковому контролю. Институтом разработана и внедрена на БЗЭМ полуавтоматическая установка для контроля качества шпилек. Контроль осуществляется эхо-методом в контактном варианте. Производительность контроля 0,3—4,8 м/мин. В результате внедрения установки на заводе исключен трудоемкий ручной контроль шпилек, повышена производительность и надежность контроля, улучшены условия труда операторов-дефектоскопистов, большие возможности УЗК, высокая чувствительность обусловливают широкое распространение метода. Однако метод ультразвуковой дефектоскопии (УЗД) в большей степени, чем радиационный, обладает субъективными признаками, поскольку качество изделия оценивает дефектоскопист, как правило, наблюдая за экраном дефектоскопа. Объективность, высокая надежность и производительность ультразвукового контроля может быть достигнута в результате механизации и автоматизации процесса дефектоскопии с получением документа о контроле. Разработка таких установок является одной из основных задач в области УЗД изделий энергомашиностроения в десятой пятилетке.