Элеватор трубный ЭТА-П повышенной надежности

Анализ документации включает:

- установление сроков изготовления, пуска в эксплуатацию и регистрации;

- анализ конструктивных особенностей, основных размеров, материалов, а также сведения о проверке качества элеватора на заводе-изготовителе;

- оценку проектных технических характеристик и их соответствия фактическим условиям эксплуатации по температуре, давлению, рабочей среде, а также анализ особенностей эксплуатации;

- анализ результатов технических освидетельствований, осмотров, испытаний и обследований элеваторов, а также данных о повреждениях, ремонтах и т. д.

По результатам анализа определяются элементы или зоны элеваторов, работающие в наиболее напряженных условиях, при которых возможно образование дефектов или изменение структуры и свойств металла в процессе эксплуатации, и принимается решение о программе технического диагностирования инструмента, то есть: будет ли использована типовая программа или необходима разработка индивидуальной программы технического диагностирования.

Разработка программы технического диагностирования.

В типовых программах определены элементы и в необходимых случаях зоны контроля, предрасположенные к образованию дефектов, а также указаны объемы и методы контроля или исследования механических свойств и микроструктуры металла. Индивидуальная программа технического диагностирования должна разрабатываться в случае отсутствия на данный тип элеватора типовой программы, а также если обнаружены отклонения или дефекты, превышающие пределы, установленные Правилами ГГТН, ТУ на изготовление.

Индивидуальная программа разрабатывается на основе типовых программ (если на данный элеватор имеется типовая программа) и должна учитывать результаты анализа эксплуатационно-технической документации, в том числе: конструктивные особенности и конкретные условия эксплуатации, возможность доступа для осмотра и возможность применения конкретного вида неразрушающего контроля, наличие или отсутствие аварий за период эксплуатации, их характер и причины, результаты предыдущих обследований и проверок, наличие ремонтов или реконструкций, а также возможные другие данные. В индивидуальной программе должны быть определены элементы и в необходимых случаях зоны контроля элеваторов, подлежащие контролю, а также указаны при необходимости объемы лабораторных исследований структуры и свойств металла элеватора с назначением мест отбора проб.

Визуальный и измерительный контроль.

Визуальный осмотр наружной поверхностей элементов корпуса и измерительный контроль проводят с целью обнаружения и определения размеров дефектов (поверхностных трещин, коррозионных повреждений, эрозионного износа, выходящих на поверхность расслоений, механических повреждений, вмятин, выпучин и других изменений геометрии), образовавшихся в процессе эксплуатации.

По результатам визуального и измерительного контроля может быть уточнена программа технического диагностирования.

При проведении визуального контроля повышенное внимание должно быть обращено на выявление следующих дефектов:

- трещин, образующихся чаще всего в местах геометрической, температурной и структурной неоднородности: на кромках и поверхности отверстий;

- коррозионных и коррозионно-усталостных повреждений металла, наиболее часто встречающихся на внутренней поверхности в нижней части элеватора;

- эрозионного износа поверхностей элеватора;

Контроль геометрических размеров и формы основных элементов элеватора проводят для получения информации об их изменениях по отношению к первоначальным (проектным)" геометрическим размерам и форме. При обнаружении в процессе визуального и измерительного контроля дефектов, выходящих за пределы допустимых, расположение, количество и размеры этих дефектов должны быть указаны на прилагаемой схеме или формуляре.

4.3.4 Нормы и критерии оценки технического состояния грузоподъемного инструмента

Таблица 4.1 - Нормы отбраковки деталей элеваторов типа ЭТА

Исходный размер детали, мм	Наименование детали, сборочной единицы	Возможный дефект	Допустимый Размер, мм
1	2	3	4
-	Захват	Неполное прилегание опорной поверхности захвата к несущей поверхности корпуса элеватора	Недопустимо
-		Горизонтальное перемещение челюстей (по продольной оси штока) относительно корпуса элеватора	Не более 0.6
-		Зазор между носиками челюстей (в закрытом положении)	Не более 0.4
-		Износ торцевой опорной поверхности под муфтой трубы	Не более 0.2
-		Увеличение проходного отверстия под трубу	Не более 0.3 на Ш62, 68, 75,81,91, 98
-		Зазор по диаметру между наружной боковой поверхностью и корпусом элеватора	Не более 0.2
20.0		Износ торцевой (нижней) опорной поверхности челюстей	Не более 0.2
-	Шток	Искривления, трещины	Не допустимы
Ш38.0+0.34		Износ по диаметру отверстий цилиндрической поверхности	Не более 1.0
20.0-0.28		Износ по толщине	Не более 0.5
		Износ отверстия под палец	Не более 1.0
-	Корпус	Трещины, деформации	Не допустимо
Ш35.0+0.16		Износ по диаметру отверстий проушин под пальцы	Не более 2.0
	Палец серьги	Искривление	Не допустимо
Ш35+0.142		Износ по диаметру	Не более 1.0
	Направляющие	Искривление	Не допустимо
12.0		Износ скошенной части	Не более 2.5
46.0		Износ нижней торцевой части	Не более 2.0
	Палец-фиксатор	Искривление	Не допустимо
		Износ по диаметру	Не более 1.0
	Водило	Искривление	Не допустимо
	Пружины	Поломка	Не допустима
50.0, 60.0		Усадка в свободном состоянии	До 35.0
1.6		Износ последних ниток	Не более 0.4

4.3.5 Определение химического состава, механических свойств и структуры металла методами неразрушающего контроля или лабораторными исследованиями

Исследования следует выполнять для установления их соответствия требованиям действующих нормативных документов и выявления изменений, возникших в результате нарушения нормальных условий работы или в связи с длительной эксплуатацией. Исследования механических свойств и структуры металла рекомендуется проводить неразрушающими методами контроля, а в необходимых случаях - на образцах, изготовленных из вырезок (пробок) металла. Химический состав определяют методами аналитического или спектрального анализа в соответствии с требованиями нормативно-технической документации. Измерение твердости неразрушающими методами следует проводить при помощи переносных приборов (твердомеров) в соответствии с требованиями нормативно-технической документации и инструкции по эксплуатации прибора. Механические свойства металла на вырезках определяют по испытаниям образцов на растяжение и ударную вязкость в соответствии с требованиями действующих стандартов. Исследование структуры металла неразрушающими методами следует выполнять на репликах или осколках. Рекомендуется исследовать микроструктуру при 100 и 500 кратном увеличении. Результаты определения химического состава и механических свойств должны быть оформлены в виде актов. Микроструктура металла должна быть представлена на фотографиях и дано описание ее характерных особенностей.

4.4 Технология магнитопорошкового метода контроля грузоподъемного инструмента для подземного ремонта скважин

4.4.1 Особенности технологии магнитопорошкового контроля элеватора

1 Подготовка детали к контролю. На участок контроля детали должны поступать после тщательной очистки и мойки. При наличии на деталях остатков загрязнения их необходимо очистить с помощью жестких волосяных щеток, деревянных или пластмассовых скребков или моющих средств. При очистке деталей нельзя применять металлические предметы, а также ветошь, оставляющую ворс и нитки.

При проведении контроля с применением водной суспензии детали необходимо предварительно обезжирить моющим раствором, так как на поверхности, покрытой пленкой жира, резко снижается чувствительность порошка к мелким дефектам.

2 Подготовка магнитного индикатора. При проведении контроля в качестве индикатора магнитного поля рассеяния дефекта применяют сухие магнитные порошки и магнитные суспензии - взвесь магнитного порошка в дисперсной среде, содержащей при необходимости, смачивающие антикоррозионные добавки.

3 Подготовка средств контроля. Ежедневно перед началом работы дефектоскопист должен выполнить следующие действия:

- провести внешний осмотр дефектоскопов, внешних намагничивающих устройств;

- подготовить дефектоскопы и внешние намагничивающие устройства к работе;

- подготовить магнитную суспензию или порошок;

- проверить работоспособность всей магнитопорошковой системы (аппаратуры, дефектоскопических материалов, технологии контроля) с помощью стандартного образца (СО) и контролируемого объекта (КО);

- проверить на СО и КО качество размагничивания.

При проверке намагничивающего тока все металлические предметы, в том числе и контролируемые детали, должны быть удалены от намагничивающего устройства не менее 100 миллиметров, так как при помещении металлического предмета в отверстии соленоида или рядом с ним происходит уменьшение тока, зависящее от формы, размеров, материала детали и расстояние до соленоида.

Проверку работоспособности магнитопорошковой системы, включающей дефектоскоп, магнитную суспензию или сухой порошок, и технологию контроля, необходимо провести с помощью КО или СО, если он изготовлен из контролируемой на данном участке детали.

Для этого необходимо предварительно размагниченный КО или СО проконтролировать по технологии, указанной в паспорте или рекомендованной для контроля таких же деталей, и сравнить полученный индикаторный рисунок с дефектограммой. Если на КО или на СО выявились не все трещины, то необходимо проверить напряженность поля на КО или СО в положении контроля с помощью измерительного прибора по методике. Если значение напряженности не менее, указанного в паспорте на КО (СО), то необходимо сменить суспензию. При отсутствии измерителя напряжения магнитного поля допускается провести повторный контроль КО и СО свежеприготовленной суспензией и в случае повторного не выявления трещин необходимо проверить дефектоскоп.

Для проверки качества размагничивания необходимо СО или КО размагнитить по методике, рекомендованной для данного дефектоскопа, очистить от остатков магнитного порошка и нанести суспензию или сухой порошок вторично - при этом на трещине не должно быть никакого отложения порошка. После указанных работ можно приступать к проведению контроля деталей.

4 Намагничивание деталей. В технологической карте на магнитопорошковый контроль деталей в графе «Операции контроля» должны быть указаны технологические операции процесса намагничивания с учетом применяемого дефектоскопа, вида и способа намагничивания.

5 Проведение контроля. При проведении контроля в течение смены после каждого часа работы необходимо проверять показания приборов, контролирующих напряжение и ток намагничивающего устройства на соответствие паспортным данным, вблизи намагничивающего устройства не должно быть никаких металлических предметов, в том числе контролируемых деталей.

6 Нанесение дефектоскопического материала. Нанесение магнитного порошка на контролируемую поверхность может, проводится двумя способами: сухим и мокрым. При сухом способе магнитный порошок напыляют на контролируемую поверхность с помощью распылителя в пределах контролируемой зоны.

При мокром способе контроля магнитная суспензия наносится на контролируемую поверхность поливом слабой струей, не смывающей порошок, осевший над дефектом, с обязательным стеканием ее с поверхности. Для стекания магнитной суспензии поверхность должна быть отклонена на угол не менее 10°.

Состав водной суспензии:

А) черный магнитный порошок (окись - закись железа) 25±5 г/л

Хромпик калиевый 5±1 г/л

Сода кальцинированная 10±1 г/л

Сульфанол 2±0,5 г/л

Моноэтаноламин 4±1 г/л

Вода водопроводная до 1 л

Б) черный магнитный порошок 25±5 г/л

Нитрит натрия 15±5 г/л

Сульфанол 2±0,5 г/л

Вода водопроводная до 1 л

Заранее приготовленную суспензию перед применением надо тщательно размешать, чтобы частицы магнитного порошка оказались во взвешенном состоянии и равномерно распределились во всем объеме жидкости.

7 Осмотр контролируемой поверхности. Осмотр контролируемой поверхности проводят визуально непосредственно после стекания суспензии. При этом могут быть использованы лупы двух или четырех кратного увеличения. При осмотре контролируемой поверхности с резьбой применение луп обязательно. Освещенность контролируемой поверхности при использовании черных или цветных порошков должна быть не менее 1000 лк.

8 Распознавание дефектов. Усталостная трещина выявляется в виде резко очерченного четкого валика магнитного порошка, скопившегося над трещиной по всей длине. Над закалочными трещинами скопление порошка имеет вид четких извилистых рельефных линий.

Шлифовочные и термические трещины выявляются в виде тонких четких линий, представляющих собой сетку или короткие черточки.

На пленах или закатах порошок скапливается в виде валика порошка по границам, четко очерчивая форму плены.

Подповерхностные дефекты образуют на поверхности детали осаждение магнитного порошка в виде нечеткого валика с расплывчатыми границами или в виде пятна.

Ширина валика магнитного порошка над трещинами зависит от ширины раскрытия трещины. Черный магнитный порошок, имеющий размер частиц до 30 мкм, образуют валик шириной до 1 мм с четкими границами. При этом, чем меньше ширина раскрытия трещины, тем тоньше валик.

При использовании люминесцентных магнитных порошков, при освещении УФ, скопление магнитного порошка над трещинами образуют четкие светящиеся линии.

При скоплении на проверяемом участке детали магнитного порошка в виде характерной линии, указывающей на наличие трещины, это место тщательно должно быть повторно проверено.

Следует иметь в виду, что не всегда осаждение магнитного порошка указывает на наличие дефекта. Наряду с индикаторными рисунками дефектов на поверхности контролируемой детали могут, образовывается ложные отложения порошка на участках, имеющих магнитные неоднородности.

9 Размагничивание. Все детали, имеющие трущиеся поверхности должны быть размагничены. Размагничиванию не подлежат крепежные детали и детали, которые по технологии ремонта должны после контроля нагреваться выше точки Кюри.

Детали, намагниченные дефектоскопами постоянного или импульсного тока, можно размагнитить в постоянно убывающем переменном магнитном поле дефектоскопа или специального устройства для размагничивания, и затем удаляют ее от размагничивающего устройства на расстояние не менее 0.5 м, после чего дефектоскоп выключается.

Размагничивание деталей, намагниченных постоянным током, осуществляется путем изменения направления тока в обмотках электромагнита с постоянным снижением его до нулевого значения за 10-40 циклов перемагничивания.

4.4.2 Технологические карты магнитопорошкового контроля

1 Требования к технологическим картам. Технологические карты являются основными рабочими документами, в соответствии с которыми выполняется магнитопорошковый контроль. От их качества, правильности описания в них технологии контроля, ясности и четкости их изложения в большой степени зависит эффективность магнитопорошкового контроля.

Технологическая карта магнитопорошкового контроля представляет собой нормативно-технический документ, определяющий процесс выполнения контроля деталей этим методом на рабочих местах и участках ремонтного предприятия, а также в конструкции ремонтируемой техники. Карта предназначается для непосредственного и постоянного применения на рабочем месте контролера. В карте приводят очень краткое описание операций процесса контроля (с расчленением по переходам и указанием режима работы) без описания сущности контроля и физических явлений, происходящих при контроле, а также без подробного изложения требований техники безопасности. Обязательным в технологической карте является эскиз проверяемой детали с указанием ее положения в намагничивающем устройстве и зон контроля.

Технологические карты периодически (ориентировочно не реже одного раза в год) проверяются на соответствие действующей документации. При необходимости в карты вносятся изменения. Вносить изменения в карты может инженер-технолог.

2 Содержание технологических карт. В технологических картах магнитопорошкового контроля должна содержаться основная информация, являющаяся обязательной в соответствии с ГОСТ 21105, а также дополнительная, которая государственным стандартом не предусмотрена, но, как показывает опыт, является полезной для дефектоскописта, облегчает выполнение контроля, способствует исключению ошибок при его проведении.

К основной информации относится:

- наименование изделия (узла);

- наименование и номер детали;

- марка материала детали (используется краткая стандартная форма записи наименования марки материала);

- эскиз детали с указанием габаритных размеров и зон контроля;

- способ магнитопорошкового контроля (приложенного поля или остаточной намагниченности);

- вид и схема намагничивания;

- значение намагничивающего тока (напряженность намагничивающего магнитного поля);

- средства контроля (дефектоскоп, устройство для намагничивания, приборы для проверки качества магнитной суспензии, типы луп и т.д.). При перечислении оборудования указывается краткая форма его наименования и тип (модель);

- нормы на отбраковку.

После завершения предварительных работ, связанных с выбором схемы, способов и режимов намагничивания деталей, а также магнитных индикаторов приступают к заполнению технологических карт. В соответствии с общими рекомендациями по оформлению иллюстраций и выбранных приемов обозначения зон контроля отрабатывают окончательные варианты иллюстраций и размещают их в графе «Схемы и зоны контроля» технологической карты.

В графе «Дефектоскопы, установки, приспособления, материалы» указывают выбранные средства контроля: дефектоскоп, намагничивающее устройство, состав магнитной суспензии, а также дополнительные средства контроля (магнитометр, зеркала, луны, цеховой микроскоп).

В графе «Режим контроля» указывают способ контроля (способ остаточной намагниченности СОН или приложенного поля СПП), значение намагничивающего тока, значение напряженности магнитного поля в намагничивающем устройстве или на поверхности детали в зоне контроля. При этом в технологической карте должно быть указаны условия измерения напряженности магнитного поля в намагничивающем устройстве: место расположения датчика измерительного прибора и наличие или отсутствие в нем намагничиваемой детали.

При намагничивании детали с помощью кабеля или соленоида в технологической карте рекомендуется указывать число ампервитков. В случае применения дефектоскопа вращающегося магнитного поля в графе «Режим необходимо писать контроля» «стандартный», так как в этом дефектоскопе режим работы не регулируется.

В графе «Содержание операций» приводят краткое последовательное описание процесса контроля с расчленением по переходам (без описания сущности контроля и физических явлений, происходящих при операциях контроля, а так же, как правило, без подробного изложения техники безопасности).

В описании технологических операций контроля отражают:

- подготовительные операции по установке деталей, разметке зон контроля, по очистке деталей от загрязнения и влаги и обеспечения их доступности (при контроле на изделии), зачистке мест контактов (при намагничивании путем пропускании тока). В случае если очистка, промывка и обезжиривание деталей выполняется на другом участке, в технологической карте целесообразно предусмотреть контроль качества этих работ, например в таком виде «Проверить качество очистки детали. В зоне контроля не допускается лакокрасочного покрытия, продуктов коррозии, нагара, смазки». При контроле деталей с темной поверхностью с использованием черного магнитного порошка необходимо предусмотреть нанесение тонкого слоя (толщиной не более 20 мкм) белой нитрокраски в зону контроля. При контроле деталей и узлов в сборе, а также без демонтажа из изделия необходимо густой смазкой, ветошью, полиэтиленовой пленкой или заглушками закрыть отверстия, через которые магнитная суспензия может затекать во внутренние полости деталей, в подшипники качения, на рабочие поверхности трущихся сочленений;

- основные технологические операции, включая порядок намагничивания детали, нанесения в зону контроля магнитного индикатора и осмотр проверяемой поверхности. В сложных случаях контроля целесообразно приводить порядок расшифровки и оценки результатов контроля, основные признаки дефектов;

- заключительные операции, в том числе порядок размагничивания деталей, удаление следов магнитного индикатора, снятие заглушек, смазки и других средств;

- в графе «Нормы на отбраковку» указывают недопустимые дефекты их размеры и количество в соответствии с требованиями НТД;

- в графе «Поле насыщения» указывают значение требуемой остаточной индукции в данной детали;

- в остальные графы технологической карты («Наименование детали», и так далее) сведения вносятся из НТД. К дополнительной информации относятся данные о массе контролируемой детали, сведения о магнитных свойствах сталей, из которых выполнена деталь (или группа однотипных деталей), о наличие немагнитных покрытий, не снимаемых при подготовке деталей к контролю, об ориентации предполагаемых дефектов, об особых мерах техники безопасности, а также ссылка на инструкцию по охране груда.

3 Структура технологической карты. Для удобства пользования информацией технологические карты разрабатывают в виде таблиц, разбитых на графы. Заголовки граф должны отражать суть информации, приводимой в каждой из них. Последовательность граф в технологической карте должна вытекать из логики ее применения, последовательности выполнения процесса магнитопорошкового контроля дефектоскопистом и значимости содержащейся в ней информации. Структура технологической карты и характер изложения в ней материала должны предотвращать его неоднозначное толкование. Структура всех карт должна быть единообразна, перестановка граф в разных экземплярах карт не допускается.

4.4.3 Разработка технологической карты

Принимая во внимание все перечисленные факторы, была разработана технологическая карта магнитопорошкового контроля. В связи с требованиями к повышению надежности контроля была включена следующая новая графа:

- метрологическое обеспечение.

Метрологическое обеспечение в нефтегазопромысловой индустрии при эксплуатации грузозахватного инструмента остается одной из важных проблем. Зачастую приборы неправильно проверяют, или проводят контроль приборами, у которых вышел срок проверки. Это приводит к вынесению неверного заключения по результатам контроля.

4.4.4 Технология магнитопорошкового контроля элеваторов типа ЭТА-П

Элеваторы с автоматическим захватом представляют собой литой корпус шарнирно соединенный с серьгой. Внутри корпуса помещен захват для труб состоящий из трех частей, соединенных шарнирно пальцем. Серьга и захват являются наиболее важными и ответственными (рабочими) узлами элеватора т.к. длительное время находятся под воздействием знакопеременных нагрузок. Они в свою очередь и будет подвергаться неразрушающему контролю. Общим для контроля ЭТА-П является комбинированное намагничивание ввиду сложности его деталей. Чистота обработки не хуже RZ 40.

Ожидаемые дефекты:

- трещины на разрыв шейки серьги с ориентацией перпендикулярно ее оси;

- трещины на разрыв в проушинах серьги элеватора;

- трещины любого характера и направления захвата элеватора.

Магнитные характеристики элеваторов из сталей 30 и 45 соответствуют данным таблицы 4.2. Элеваторы контролируются способом приложенного поля с применением импульсного намагничивания, поскольку зачастую очень трудно определить не только вид термообработки, которая оказывает непосредственное влияние на коэрцитивную силу, но даже и марку стали в связи с широким диапазоном применяемых для изготовления деталей элеваторов материалов.

Таблица 4.2 - Магнитные характеристики сталей, применяемых для изготовления элеваторов

Марка стали	Вид термообработки	Коэрцитивная сила НС, А/см	Остаточная индукция Вr, Тл
30	Закалка при 900°С	21.6	-
	Закалка при 900°С и отпуск при 500°С	8.8	-
	Закалка при 850°С и отпуск при 400°С	5.6	-
	В состоянии поставки	4.4
35	В состоянии поставки	7.2	0.40
40	В состоянии поставки	6.0	0.95
45	В состоянии поставки	6.4	1.12
	Отпущенная	7.2	-
	Закалка при 860°С и отпуск при 380-420°С	22.2	0.79
	Закалка при 820°С и отпуск при 450°С	13.6	0.83
	Закалка при 860°С и отпуск при 535°С	12.0	1.03
	Закалка при 850°С и отпуск при 600°С	28.0	0.82

С учетом особо высоких требований, предъявляемых к техническому состоянию элеваторов, чувствительность контроля назначается как максимально возможная. В данных условиях таковой является чувствительность по уровню Б. Она обеспечивается правильным выбором величинами намагничивающих полей и чистотой обработки Ra 10 мкм.

1 Подготовка к контролю. Подготовка к контролю состоит из следующих операций:

- изготовление эскизов контролируемых участков;

- подготовка места для контроля;

- приготовление дефектоскопического материала;

- подготовка объекта контроля;

- подготовка, подключение и проверка работоспособности аппаратуры.

1.1 Подготовить эскизы (заготовки) в виде разверток контролируемых участков поверхностей на ватмане стандартных форматов (А1-А4) с обеспечением масштаба 1:1 и указанием основных размеров и чистоты обработки. На эскизах предусмотреть свободное поле для документирования процесса устранения обнаруженных дефектов. Допускается фрагментное эскизирование на отдельных листах указанных форматов и изготовление ксерокопий на белой плотной бумаге при условии сохранения масштаба.

1.2 Контролируемый элеватор должен быть установлен горизонтально на специально предусмотренной площадке, оснащенной подводом линии заземления и сети 220 В; должен быть обеспечен свободный доступ к контролируемым элементам и комбинированное (общее и местное) освещение контролируемых поверхностей не менее 1000 лк. рассеянным светом (люминесцентные светильники или ряд ламп накаливания, закрытых белым матовым стеклом).

1.3 Приготовить магнитопорошковую суспензию путем засыпки порошка в воду при непрерывном перемешивании для исключения флотации и комкования порошка. Перед проведением контроля необходимо проверить работоспособность всей дефектоскопической системы. Для этого по возможности проверяют качество магнитного индикатора прибором МФ-10СП или методом отстоя.

1.4 Элеватор должен быть демонтирован и уложен на специальном приспособлении, обеспечивающем удобство осмотра и поворота в процессе проверки с соблюдением всех требований техники безопасности.

Контролируемые поверхности должны быть очищены от грязи, смазки, коррозии и т.п.; при необходимости зачищены шкуркой до металлического блеска, и осмотрены на предмет видимых дефектов. К магнитопорошковому контролю допускаются элеваторы, не подлежащие выбраковке по результатам визуального осмотра.

С целью обеспечения необходимой чувствительности контроля поверхность серьги элеватора и его захвата покрыть тонким слоем (не более 20 мкм) белой эмалевой краски НЦ-25 по ГОСТ 5406-84 (или аналогичной).

1.5 Подключение и проверка работоспособности аппаратуры проводится в таком порядке:

1.5.1 Заземлить импульсный блок дефектоскопа через клемму .

1.5.2 Вставить концевые стержни кабеля для намотки соленоида в цанговые гнезда выхода импульсного блока.

1.5.3 Обмотать кабелем для соленоида (4 витка) образец из комплекта прибора, предварительно протерев его ветошью.

1.5.4 Включить питание выключателем СЕТЬ, при этом должен засветиться индикатор питания СЕТЬ.

1.5.5 Установить переключатель ИМП импульсного блока в положение РАЗМАГНИЧИВАНИЕ.

1.5.6 Пронаблюдать полноту процесса размагничивания по прекращению пульсирования индикатора ИМП и характерного стука от разряда через кабель.

1.5.7 Установить переключатель ИМП импульсного блока в положение М и, пропуская через кабель не менее 5 импульсов тока, полить образец суспензией, дождаться ее полного отекания, после чего выключить питание и возвратить переключатель ИМП в положение РАЗМАГНИЧИВАНИЕ.

1.5.8 Аккуратно снять обмотку и проверить идентичность магнитопорошкового рисунка с эталоном из комплекта прибора.

1.5.9 Протереть образец ветошью и повторить операции пп. 6.4.1.5.4 - 6.4.1.5.6.

1.5.10 Выключить питание, снять обмотку, полить образец суспензией и проверить на отсутствие магнитопорошковой индикации.

Аппаратура признается пригодной, если результаты пп. 6.4.1.5.8 - 6.4.1.5.10. удовлетворительны.

Проведение контроля серьги элеватора

1 Выполнить операции пп. 4.5.4.1.5.1 - 5.4.1.5.2.

2 Обмотать серьгу кабелем для соленоида. Количество витков щ указано в таблице 4.3 (методика расчета приведена в разделе 5.3). Витки распределить равномерно по длине серьги.

3 Включить прибор и произвести предварительное размагничивание детали по указаниям пп. 4.5.4.1.5.3 - 5.4.1.5.6.

4 Установить переключатель ИМП импульсного блока в положение М и, пропуская через кабелем не менее 5 импульсов намагничивающего тока, полить поверхность серьги суспензией, предварительно взболтав ее. Намагничивание прекратить после стекания с контролируемых поверхностей основной массы суспензии.

Таблица 4.3 - Расчет числа витков намагничивающей обмотки

Грузоподъемность, т	32	50	60	80
Марка стали	30	35	40	45	30	35	40	45	30	35	40	45	30	35	40	45
Число витков, щ	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1

5 Аккуратно снять обмотку и с помощью лупы осмотреть поверхность элеватора на предмет магнитопорошковой индикации.

При обнаружении индикаций, вызывающих подозрение на несплошность, удалить суспензию с поверхности элеватора ветошью и повторить операции пп. 2-5. Если индикации повторились, то их следует отнести к несплошностям.

6 После полного высыхания поверхности независимо от наличия индикаций снять дефектограмму с каждого из контролируемых участков, для чего аккуратно и плотно накатать скотч по контролируемой поверхности. Излишек скотча отрезать, осторожно снять скотч с детали и накатать его на соответствующий участок эскиза. Отображения дефектов на эскизе пронумеровать (Д1, Д2 и т.д.), нанести координаты их расположения.

7 Размагнитить деталь по указаниям пп. 4.5.4.1.5.3 - 4.5.4.1.5.6.

Примечание: Для исключения пропусков дефектов, которые могут быть расположены под намагничивающим кабелем на ОК необходимо повторить п.4 как минимум два раза, изменив прежнее положение кабеля.

Проведение контроля проушин серьги элеватора

1 Выполнить операции п. 4.5.4.1.5.1 - 4.5.4.1.5.2.

2 Обмотать проушину серьги равномерно распределенным кабелем для соленоида. Количество витков щ указано в таблице 4.4 (методика расчета приведена в разделе 5.4).

Все остальные операции провести согласно п.п. 4.5.4.2.3 - 4.5.4.2.7

Таблица 4.4 - Расчет числа витков намагничивающей обмотки

Грузоподъемность, т	32	50	60	80
Марка стали	30	35	40	45	30	35	40	45	30	35	40	45	30	35	40	45
Число витков, щ	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1

Проведение контроля захвата элеватора

Для контроля данной поверхности применяют комбинированное намагничивание ЦИРКУЛЯРНОЕ+ЦИРКУЛЯРНОЕ двумя полями, ориентированными различно в пространстве, т.к. возможны дефекты любого характера и направления.

ЦИРКУЛЯРНОЕ НАМАГНИЧИВАНИЕ ПРИ ПОМОЩИ ЭЛЕКТРОКАБЕЛЯ:

1 Выполнить операции п. 4.5.4.1.5.1 - 4.5.4.1.5.2.

2 Обмотать захват электрокабелем, причем деталь должна быть в замкнутом положении. Количество витков щ указано в таблице 4.5 (методика расчета приведена в разделе 5.5).

Все остальные операции продольного намагничивания провести согласно п.п. 5.4.2.3 -5.4.2.7

ЦИРКУЛЯРНОЕ НАМАГНИЧИВАНИЕ ПРИ ПОМОЩИ ЭЛЕКТРОКОНТАКТОВ:

3 Заземлить импульсный блок дефектоскопа через клемму .

4 Вставить концевые стержни кабеля для электроконтактов в цанговые гнезда выхода импульсного блока.

5 Установить электроконтакты на торцевую (верхнюю) поверхность захвата. Максимальное значение намагничивающих токов, для получения заданной напряженности поля при циркулярном намагничивании приведены в таблице 4.6.

6 Включить прибор и произвести предварительное размагничивание детали.

7 Установить переключатель «ИМП» импульсного блока в положение «М» и, пропуская через электроконтакты не менее 5 импульсов намагничивающего тока, полить поверхность захвата суспензией, предварительно взболтав ее. Намагничивание прекратить после стекания с контролируемых поверхностей основной массы суспензии (Внимание - суспензии на основе легковоспламеняющихся веществ запрещены из-за возможного возгорания при искрении электроконтактов).

8 Убрать электроконтакты и с помощью лупы осмотреть поверхность элеватора на предмет магнитопорошковой индикации.

9 Все остальные операции следует провести как и в предыдущих случаях.

Таблица 4.5 - Расчет числа витков намагничивающей обмотки

Диаметр захватываемых труб, мм	Марка стали	Число витков, щ
33	30	3
	35	4
	40	4
	45	4
48	30	4
	35	5
	40	4
	45	4
60	30	5
	35	5
	40	5
	45	5
70	30	5
	35	6
	40	6
	45	6
73	30	6
	35	6
	40	6
	45	6
89	30	7
	35	7
	40	7
	45	7

Таблица 4.6 - Расчет намагничивающего тока

Диаметр захватываемых труб, мм	Марка стали	Число витков, щ
33	30	571
	35	639
	40	588
	45	598
48	30	815
	35	912
	40	839
	45	852
60	30	1009
	35	1130
	40	1039
	45	1055
70	30	1172
	35	1311
	40	1206
	45	1225
73	30	1220
	35	1366
	40	1256
	45	1276
89	30	1380
	35	1485

4.4.5 Оценка качества и оформление итоговой документации

При анализе результатов следует обращать особое внимание на проушины элеватора и рабочую поверхность захвата элеватора. Выбраковке без дальнейшего контроля подлежат элеваторы, на указанных поверхностях которых на уровне чувствительности Б обнаруживаются трещины любых размеров. При этом следует документировать дефектограммой каждый случай магнитопорошкового контроля корпуса и захвата элеватора независимо от дефектности. Регистрации в итоговых документах подлежат все выявленные несплошности независимо от их характера и величины. Шифровка результатов производится по следующему принципу.

Рис. 4.1

Цифра: номер участка по общему эскизу.

Буква: уровень чувствительности.

Буква: «А» - бездефектный; «Д» - брак.

Цифры: максимальная протяженность несплошности, мм

В отношении элементов, в которых не установлены признаки наличия несплошности, в графе «Шифр результатов» делается запись: «Дефектов не обнаружено».

В графе «Оценка» делается запись «Годен» или «Брак» в соответствии с результатами контроля данного элемента.

4.4.6 Оформление результатов технического диагностирования

На выполнение работы при техническом диагностировании организация, их проводящая, составляет первичную документацию (акты, заключения, протоколы, таблицы, схемы, фотографии), в которой должны быть отражены все обнаруженные отклонения, особенности и дефекты. На основании' первичной документации о результатах технического диагностирования и выполненных расчетов на прочность должно быть составлено заключение или отчет. Первичная документация, включая формулы (схемы) с графическим изображением результатов контроля, прилагается к заключению. Заключение по результатам технического диагностирования должно быть составлено по типовой форме и включать в себя следующий текстовый материал:

1 Введение - краткая постановка задачи.

2 Основные сведения о диагностируемых элеваторах (конструкция, материалы и технология изготовления, условия эксплуатации):

- завод-изготовитель элеватора;

- дата изготовления и дата ввода в эксплуатацию;

- заводской номер элеватора;

- адрес владельца;

- регистрационный номер по реестру органа Госгортехнадзора РФ.

- краткая характеристика конструкции и технологии изготовления элеватора;

- разрешенные (фактические) параметры работы элеватора (если отличаются от проектных);

- основные размеры элементов элеватора (диаметр, толщина, высота);

- материалы основных элементов элеватора (использованные заводом-изготовителем);

- сведения об эксплуатации;

- сведения о ремонте.

3 Результаты анализа технической документации:

- краткая информация о сертификатах качества материалов, используемых при изготовлении (если имеется), ремонте элеватора с оценкой соответствий действующей нормативно-технической документацией;

- сводные данные по результатам предыдущих обследований и контроля;

- причины, послужившие основанием для ремонта и реконструкции;

- специфические особенности эксплуатации.

4 Индивидуальная программа технического диагностирования.

В индивидуальной программе указывают конкретные методы, объемы и зоны контроля. Если диагностирование проводиться по типовой программе данный раздел можно не приводить.

5 Результаты технического диагностирования (текущего).

В настоящем разделе приводятся обобщенные данные обследования элеватора по различным диагностическим операциям:

- типы (марки) испытательного оборудования и дефектоскопической аппаратуры, использованной при данном техническом диагностировании, их заводской номер, основные характеристики искателей, эквивалентная площадь допустимого дефекта;

- сведения, подтверждающие квалификацию дефектоскопистов;

- сведения нормативно-технической документации, по которой производился дефектоскопический контроль;

- сведения о дефектах, обнаруженных при осмотре элеватора;

- результаты исследования механических свойств металла;

- условия проведения.

По результатам выполненного обследования формулируются выводы и рекомендации с указанием возможности, разрешенных параметров, условий и сроков дальнейшей эксплуатации элеватора или объемов его ремонта.

К заключению прилагается копия лицензии от органов Госгортехнадзора РФ с перечнем разрешенных видов деятельности, выданная организации, проводившей обследование. Если работы по техническому диагностированию и составлению заключения выполнялись двумя разными организациями, к заключению прилагаются две копии лицензий от каждой из этих организаций. Заключение прилагается к паспорту элеватора. Его копия хранится в организации, проводившей техническое диагностирование.

4.5 Методика проведения ультразвуковой дефектоскопии элеваторов типа ЭТА

Для проведения НК применяют дефектоскопы. Широко распространен ультразвуковой дефектоскоп УД2 - 70 по ГОСТ 23049 - 84. Он предназначен для:

- контроля продукции на наличие дефектов типа нарушения сплошности и однородности материалов готовых изделий, полуфабрикатов и сварных соединений;

- измерения глубины и координат залегания дефектов;

- измерения отношений амплитуд сигналов, отраженных от дефектов.

Дефектоскоп может применяться для контроля качества продукции при ее изготовлении и эксплуатации в различных отраслях промышленности. Дефектоскоп сохраняет работоспособность при контроле материалов и изделий со скоростями распространения ультразвуковых колебаний в диапазоне 1000 - 8000 м/с. Шероховатость поверхности контролируемого изделия в зоне акустического контакта с преобразователем RZ не более 250 мкм.

Технические характеристики

1 Значения номинальных частот ультразвуковых колебаний (УЗК) дефектоскопа 1,25; 1,8; 2,5; 5,0; 10,0 МГц. В специальных версиях возможны другие значения номинальных частот.

2 Номинальные частоты повторения импульсов возбуждения 30; 60; 120; 250; 500; 1000 Гц.

3 Амплитуда зондирующего импульса генератора дефектоскопа, не менее 185 В при длительности (75±5) нс.

4 Диапазон изменения коэффициента усиления приемного тракта дефектоскопа от 0 до 100 дБ.

5 Дискретность изменения коэффициента усиления приемного тракта дефектоскопа составляет 0,5 или 1 дБ. Дискретность скачкообразного изменения клавишей "+dB" составляет 3 ... 30 дБ.

6 Динамический диапазон сигналов, наблюдаемых на экране дефектоскопа, не менее 20 дБ.

7 Диапазон контроля наличия дефектов по стали от 2 до 5000 мм. Диапазон установки диапазона контроля 10 ... 5000 мм с дискретностью 1 мм.

8 Диапазон измерений глубины залегания дефектов по стали от 2,0 до 5000 мм.

9 Диапазон установки скорости распространения УЗК 1000-8000 м/с с дискретностью 10м/с.

10 Диапазон установки угла ввода УЗК ПЭП составляет от 0 до 90° с дискретностью 1°.

11 Диапазон установки задержки развертки ограничивается следующим соотношением относительно начала импульса возбуждения

Д + 3 = 5000 мм,

где Д - установленный диапазон, мм;

3 - задержка, мм.

12 Динамический диапазон ВРЧ не менее 60 дБ.

13 Количество точек регулировки ВРЧ (в зависимости от диапазона) составляет от 10 до 64.

14 Количество стробов автоматического сигнализатора дефектов (АСД) - 2.

15 Диапазон установки длительности стробов АСД составляет от 1 до 5000 мм. Дискретность установки длительности строба АСД и длительности задержки строба АСД составляет 1 мм.

16 Диапазон установки порога АСД (высоты строба АСД) составляет от 0 до 100% высоты экрана.

17 Диапазон установки линейной компенсированной отсечки составляет от 0 до 100% высоты экрана с дискретностью 1%.

18 Количество запоминаемых программ настройки дефектоскопа не менее 100.

19 Количество запоминаемых изображений развертки (А-Скан изображений) не менее 100.

20 Количество запоминаемых измеренных значений глубины (координат) не менее 2800.

21 Конструкция дефектоскопа обеспечивает следующие потребительские функции:

- режим увеличенного экрана;

- режим "электронная лупа";

- режим "заморозка" изображения экрана;

- режим "замок";

- встроенные часы и календарь;

- режим связи с ПЭВМ для ввода в ПЭВМ информации из памяти дефектоскопа и возможности распечатки этой информации на принтере; ввода программ настроек из ПЭВМ в память прибора.

22 Масса дефектоскопа с аккумуляторной батареей (без комплекта ПЭП, кабелей и футляра), не более З кг.

23 Габаритные размеры дефектоскопа (без ручки для переноса), не более 245х 145х 75 мм.

24 Размер рабочей части экрана дефектоскопа, не менее 114x86 мм.

25 Электрическое питание дефектоскопа осуществляется от следующих источников питания:

- сеть переменного тока напряжением от 187 до 242В, частотой 50±1 Гц;

- автономный источник питания - аккумуляторная батарея номинальным напряжением 12В.

26 Максимальная мощность, потребляемая дефектоскопом от сети переменного тока, не более 20В·А.

27 Время непрерывной работы дефектоскопа от аккумуляторной батареи, не менее 7 часов.

28 Время установления рабочего режима дефектоскопа, не более 10 минут.

В основу работы дефектоскопа положена способность ультразвуковых колебаний (УЗК) распространяться в контролируемом изделии и отражаться от внутренних дефектов и границ материалов.

Возбуждение УЗК в контролируемом изделии осуществляется с использованием пьезоэлектрического эффекта преобразователями электрических колебаний в механические ПЭП. Отраженные от дефектов УЗК принимаются ПЭП. Полученные электрические колебания подлежат усилению, преобразованию в цифровую форму, обработке и выдаче на дисплей. Отображение отраженных сигналов на дисплее осуществляется в виде развертки типа А (А - Скан).

Анализируя А - Скан, оператор-дефектоскопист принимает решение о наличии в изделии дефекта и его местоположении. При определении глубины залегания используется формула

, (4.1)

где Н - расстояние от точки ввода УЗК до дефекта, м;

С - скорость распространения УЗК в исследуемом материале, м/с;

t - время прохождения УЗК от точки ввода до дефекта и обратно, с.

Дефектоскоп реализует эхо-импульсный, теневой и зеркально-теневой методы акустического контроля.

Принцип действия дефектоскопа следующий. По сигналу центрального процессора сигналов (ЦПС) схема генератора зондирующих импульсов вырабатывает возбуждающий импульс, который поступает через разъем генератора на ПЭП и излучается в контролируемое изделие. Отраженный сигнал преобразуется в ПЭП в электрический импульс и через разъем приемника поступает на вход усилителя.

Коэффициент усиления усилителя задается ЦПС через схему цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) временной регулировки усиления. Усиленный электрический импульс фильтруется частотным фильтром и поступает на вход аналого-цифрового преобразователя (АЦП). С выхода АЦП цифровой сигнал поступает на ЦПС для дальнейшей обработки и отображения на дисплее.

При НК элеваторов выявляются поверхностные и надповерхностные дефекты типа трещин, надрывов, раковин и другие нарушения сплошности металла зоны элеватора, подвергаемые НК, перечислены в таблице 4.1.

Для контроля деталей элеватора ультразвуковым методом применяют прямые (нормальные) и наклонные (призматические) преобразователи с углом призмы 40°, 50° и рабочей частотой 1,8 МГц и 2,5 МГц. Настройку чувствительности ультразвукового дефектоскопа при контроле деталей элеватора производят по испытательным образцам, изготовленным из бездефектных частей списанных деталей элеватора с предварительно нанесенными искусственными дефектами. Для контроля деталей элеватора призматическим преобразователем применяются образца с искусственным дефектом в виде зарубки (рисунок 4.2).

Рисунок 4.2 - Испытательный образец для настройки чувствительности дефектоскопа

Для контроля деталей элеватора прямым преобразователем применяются образцы с искусственным дефектом в виде плоскодонного сверления (рисунок 4.2).

Глубина прозвучивания «Н» принимается равной толщине контролируемой детали или участка.

4.5.1 Подготовка к контролю

Элеватор подвергается НК в разнообразном виде, к комплекту деталей должен быть приложен паспорт на элеватор. Детали элеватора перед контролем должны быть очищены от грязи, масел, ржавчины, отслаивающейся окалины и краски любыми способами (механическим, промывкой в керосине, в растворе каустической соды с последующим ополаскиванием). В случае, когда краска или окалина имеет хорошее сцепление с металлом и представляет собой плотную (без рыхлостей и пор) пленку или слой на поверхности или окалину. Острые выступы и неровности на поверхности, подвергаемой НК, удаляют с помощью ручной шлифовальной машинки с мелким наждачным камнем, напильником или наждачной бумагой. При зачистке контролируемых поверхностей следить за тем, чтобы размеры ее не вышли за пределы допусков размеров деталей.

Рисунок 4.3 - Образец для настройки чувствительности дефектоскопа нормальным преобразователем

элеватор диагностика дефектоскопия безопасность

Ультразвуковой контроль можно проводить при температуре окружающего воздуха от +5 до +40°С, температура деталей элеватора должна быть такой же, при несоблюдении этих условий снижается чувствительность метода. Для обеспечения акустического контакта между искателем и изделием подготовленную поверхность перед контролем тщательно протирают ветошью, а затем на нее наносят слой контактной смазки. Для получения надежного акустического контакта преобразователь - контролируемое изделие следует применять различные по вязкости масла. Выбор масла по вязкости зависит от чистоты контролируемой поверхности и температуры окружающей среды. Чем грубее поверхность и выше температура, тем более вязкие масла следует применять в качестве контактной жидкости. Наиболее подходящей контактной жидкостью для контроля деталей элеватора являются масла типа МС-20 ГОСТ 21743-76. Увеличение вязкости контактной жидкости снижает чувствительность к выявлению дефектов. Поэтому в каждом случае следует выбирать контактную жидкость с минимальной вязкостью, обеспечивающей надежный акустический контакт преобразователь-контролируемая деталь.

4.5.2 Порядок контроля

После очистки поверхности детали элеватора подвергают визуальному контролю невооруженным глазом и с помощью оптических средств. При этом выявляют крупные трещины, задиры, остаточную деформацию, подрезы, следы наклепа. При обнаружении трещин и следов заварки трещин деталь бракуется.

Контроль размеров деталей производится в соответствии с технической документацией на ремонт элеватора. Измерительный инструмент для контроля размеров и критерии оценки годности деталей элеватора приводятся в картах контроля на ремонт.

Ультразвуковой контроль деталей элеватора осуществляется прямыми и призматическими преобразователями в соответствии с линиями сканирования, показанными на рисунках контролируемых деталей.Рабочую настройку, ультразвукового дефектоскопа проводят по испытательным образцам (рисунки 4.1, 4.2 ). Для настройки дефектоскопа ультразвуковой преобразователь с углом призмы 40°, 50° и рабочей частотой 1,8МГц или прямой преобразователь с рабочей частотой 2,5 МГц устанавливают на поверхность образца, на которую предварительно нанесена контактная смазка. Настройка скорости развертки должна соответствовать толщине прозвучиваемой детали элеватора или зоне прозвучивания. Чувствительность при контроле призматическим преобразователем настраивают по угловому отражателю (зарубке), выполненному на поверхности образца, противоположной той, на которой находится преобразователь. Чувствительность при контроле прямым преобразователем настраивают по плоскодонному сверлению диаметром 3 мм (см. рисунок 4.2).Добиваются на экране дефектоскопа максимальной амплитуды импульса от контрольного отражателя (дефекта) в виде "зарубки" или плоскодонного сверления, затем ручками "Чувствительность" и "Ослабление" доводят амплитуду импульса до 2/3 высоты экрана дефектоскопа. Мешающие сигналы при этом убрать с помощью ручки "Отсечка шумов".

Зону АСД устанавливают таким образом, чтобы ее начало находилось рядом с зондирующим импульсом, а конец - рядом с импульсом от контрольного отражателя. Зондирующий импульс должен быть вне зоны действия АСД. Настраивают чувствительность АСД так, чтобы он срабатывал при величине эхо-сигнала от контрольного дефекта, равной 2/3 высоты экрана дефектоскопа. Таким образом устанавливают чувствительность оценки при контроле деталей элеватора. Проводят повторный поиск контрольного отражателя на испытательном образце и при надежном его выявлении переходят к контролю деталей элеватора.

Ультразвуковой преобразователь устанавливают на контролируемую поверхность детали элеватора с предварительно нанесенной контактной смазкой и ведут контроль детали по линиям сканирования, показанным на рисунках контролируемых деталей, при этом с помощью переключателя "Ослабление" повышают чувствительность дефектоскопа на 3 - 5 дБ по сравнению с чувствительностью оценки и ведут поиск дефектов, следя за срабатыванием АСД.

При срабатывании АСД дефектоскоп из режима поисковой чувствительности переводят в режим чувствительности оценки (п.п.4.7 - 4.9) и определяют:

1) местонахождение дефекта;

2) максимальную амплитуду эхо-сигнала;

3) условную протяженность дефекта.

При контроле необходимо отличать на экране ЭЛТ дефектоскопа ложные эхо-сигналы, появляющиеся вследствие особенностей конструкции деталей элеваторов. Эти сигналы следует фиксировать на экране ЭЛТ. Все эхо-сигналы, не совпадающие с ложными, следует считать сигналами от дефекта. Оценка характера дефектов производится по косвенным признакам:

интенсивное отражение от трещин наблюдается при направлении прозвучивания, перпендикулярном плоскости дефекта (при этом на экране ЭЛТ виден четкий импульс);

интенсивное отражение от дефекта круглой формы наблюдается при различных направлениях прозвучивания (при этом на экране ЭЛТ импульс более размытый).