Неразрушающий контроль котлов и качества их сварных соединений

После сварочного ремонта

При замене поврежденных труб, врезке патрубков или восстановлении соединений необходимо проверить качество выполненной сварки. Объем исследований устанавливают по документации на ремонт.

При обнаружении коррозии

Если на поверхности появились следы разрушения металла, важно выяснить, насколько уменьшилась толщина стенки. Наружный осмотр не всегда позволяет оценить глубину повреждения, особенно при коррозии с внутренней стороны.

Во время технического диагностирования

Неразрушающие методы дают сведения о состоянии отдельных участков оборудования. Полученные данные используют специалисты, которые оценивают техническое состояние котла и возможность его дальнейшей эксплуатации.

При изготовлении и монтаже

Контроль помогает проверить качество сварных соединений и соответствие проверяемых элементов установленным требованиям до начала работы оборудования.

Трубы поверхностей нагрева

Трубы постоянно подвергаются тепловому воздействию, а их стенки контактируют с водой, пароводяной смесью или паром. При нарушениях водно-химического режима, местном перегреве и воздействии продуктов сгорания возможно развитие коррозии, эрозии и других повреждений.

Одна из задач контроля - установить фактическую толщину металла на участках, где предполагается его утонение. Для этого может применяться ультразвуковая толщинометрия.

Точки измерений выбирают с учетом конструкции трубной системы, характера повреждений и требований программы обследования.

Барабаны и коллекторы

В барабанных котлах барабаны относятся к основным элементам, воспринимающим давление. Коллекторы служат для распределения или сбора рабочей среды и соединяются с трубной системой.

При обследовании этих узлов внимание уделяют состоянию сварных соединений, местам присоединения труб и патрубков, а также участкам, где возможны локальные повреждения металла.

В зависимости от поставленной задачи могут потребоваться осмотр поверхности, измерение толщины или поиск внутренних несплошностей.

Сварные соединения

Сварка применяется при изготовлении и ремонте многих элементов котельного оборудования. Проверка соединений особенно важна после работ, связанных с восстановлением герметичности и заменой поврежденных участков.

В сварном шве могут возникать дефекты различного характера. Поры и включения чаще имеют объемную форму, а трещины и несплавления представляют собой более плоские несплошности. От их расположения, размеров и ориентации зависит, каким способом их можно обнаружить.

Именно поэтому метод проверки выбирают по особенностям соединения, а не только по названию оборудования.

Проверка состояния поверхности

Начальный осмотр позволяет увидеть наружные повреждения, следы коррозии, деформации и отклонения геометрии сварных швов.

Для этого применяют визуальный и измерительный контроль (ВИК). Специалист осматривает доступные участки, выполняет необходимые измерения и фиксирует выявленные отклонения.

Если есть подозрение на тонкую трещину, выходящую на поверхность, может потребоваться капиллярный контроль. При таком исследовании используют специальные проникающие составы, позволяющие получить видимые индикаторные следы в местах открытых несплошностей.

Капиллярный метод не показывает дефекты, полностью расположенные внутри металла. Кроме того, его результат зависит от подготовки поверхности и соблюдения технологии проведения исследования.

Поиск дефектов внутри сварного шва

Для проверки внутреннего состояния соединений применяют ультразвуковую дефектоскопию или радиографический контроль.

При ультразвуковом исследовании в металл вводятся акустические колебания. Анализируя принятые сигналы, специалист получает сведения о наличии и расположении отражающих несплошностей. Возможности метода зависят от толщины металла, геометрии шва, структуры материала и схемы прозвучивания.

Рентгенографический контроль основан на различии ослабления излучения при прохождении через металл. Полученное изображение позволяет обнаруживать определенные виды внутренних дефектов, в частности поры и включения.

Эти методы не являются полностью взаимозаменяемыми. Например, некоторые плоскостные несплошности могут быть сложны для обнаружения при определенной схеме радиографического просвечивания. Поэтому решение о применении конкретного метода принимают с учетом требований к контролируемому соединению.

Измерение остаточной толщины металла

Для элементов, подверженных коррозии и эрозионному износу, важна не только целостность поверхности, но и количество сохранившегося металла.

Ультразвуковая толщинометрия позволяет измерить расстояние между наружной и внутренней поверхностями стенки при подходящих условиях измерения. В ряде случаев это можно сделать при доступе только с одной стороны элемента.

Однако измерение в одной точке не характеризует всю трубу или коллектор. Если повреждение имеет локальный характер, контроль проводят в нескольких точках, а при необходимости обследуют дополнительную площадь.

Полученные значения используют для оценки состояния элемента. При этом допустимость дальнейшей работы зависит не от одного измеренного показателя, а от установленных требований к толщине и результатам соответствующей технической оценки.

Ситуация 1. После ремонта заменили участок трубы и выполнили сварное соединение.

Необходимо проверить новый шов в объеме, установленном ремонтной документацией. Визуальный контроль помогает оценить наружное состояние и геометрию соединения. Для проверки внутренних дефектов может быть предусмотрен ультразвуковой или радиографический метод.

Ситуация 2. На коллекторе обнаружили участок с выраженной коррозией.

Сначала оценивают видимые повреждения. Затем на выбранных участках измеряют толщину стенки. Если результаты указывают на существенное утонение, вопрос о пригодности элемента решается на основании нормативных требований и дополнительной технической оценки.

Ситуация 3. На поверхности сварного соединения появились признаки возможной трещины.

После осмотра и подготовки поверхности для уточнения характера дефекта может использоваться капиллярный контроль. Если требуется исследовать распространение несплошности в глубину металла, рассматривают применимость ультразвукового метода.

Эти примеры показывают, почему перед началом работ необходимо определить цель исследования. Простого указания проверить котел недостаточно для выбора оборудования и объема контроля.