Руководящий документ РД 153-34.1-17.412-2002 Методические указания по применению электропотенциального метода измерений глубины трещин в металле энергооборудования ТЭС.
РД 153-34.1-17.412-2002
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ЭЛЕКТРОПОТЕНЦИАЛЬНОГО МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЙ ГЛУБИНЫ ТРЕЩИН В МЕТАЛЛЕ ЭНЕРГООБОРУДОВАНИЯ ТЭС
Срок действия с 2002.06.01
по 2012.06.01*
РАЗРАБОТАН Всероссийским дважды ордена трудового красного знамени теплотехническим научно-исследовательским институтом (АООТ ВТИ)
ИСПОЛНИТЕЛИ В.С.Гребенник, Л.В.Коржова, Ю.А.Петников, В.В.Гребенник, А.В.Чесалкин, Р.Г.Кашицын
УТВЕРЖДЕН Департаментом научно-технической политики и развития РАО "ЕЭС России" 2002 г.
Первый заместитель начальника А.П.Ливинский
ВЗАМЕН РД 34.17.412-88
Руководящий документ устанавливает порядок применения электропотенциального метода (ЭП) и проведения работ по измерению этим методом глубины поверхностных трещин металла, обнаруженных оптическим, магнитопорошковым, капиллярным или другими методами контроля на деталях и узлах оборудования, а также требования обеспечения единства и точности измерений в отрасли.
Настоящие "Методические указания по применению электропотенциального метода измерений глубины трещин в металле энергооборудования ТЭС" (МУ) разработаны применительно к производству дефектоскопических работ, выполняемых в соответствии с программами документов [1-4], приведенных в перечне Приложения А, другими нормативными документами электроэнергетической отрасли.
Данные МУ содержат также сведения о физических закономерностях, которые необходимо учитывать при расшифровке измерительных данных (физические основы метода, структурные схемы и конструктивная реализация приборов). Кроме того в них включены сведения, необходимые для оценки фактической достоверности результатов ЭП измерений при диагностике состояния металла оборудования энергопредприятий.
Настоящие МУ выпущены взамен применявшихся ранее руководящих технических материалов [5, 6] Приложения А. Они предназначены для работников служб и лабораторий металлов, ПТО, котельных, турбинных цехов ТЭС и энергопредприятий. В них обобщен опыт производственного контроля металла теплосилового оборудования при помощи портативных ЭП приборов с выносимыми датчиками-зондами конструкции ВТИ, УралВТИ, ЦНИИТМаш, НИИИН. С вводом в действие данного РД утрачивает силу документ [6] Приложения А.
1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Измерение глубин трещин является необходимым продолжением (дополнением) таких методов контроля, как контроль поверхности металла травлением, капиллярными, магнитными, вихретоковыми и другими методами обнаружения дефектов сплошности.
Например, магнитно-порошковый метод с высокой чувствительностью выявляет неровности и локальные магнитные неоднородности на поверхности металла, в том числе незначительные риски (менее 0,5 мм). При этом напрасно могут быть забракованы изделия с допустимыми рисками, неровностями поверхности, с неоднородной магнитной проницаемостью вследствие допустимой химической ликвации и т.п. Аналогично, ограничена разрешающая способность других методов поверхностной дефектоскопии, вытекающая из физических законов.
Контроль ЭП методом дает полезную дополнительную независимую информацию и в случае оценки металла по данным ультразвуковой дефектоскопии. Например, возможно оценить наклон трещин по данным ЭП измерений.
1.2. Четырехэлектродный вариант ЭП способа дает практике уникальную возможность осуществить простое надежное измерение фактического размера опасных трещин (глубиной до 100 мм и более), возникающих при эксплуатации оборудования ответственного назначения (стенки и крышки сосудов, корпуса задвижек и турбин, детали ротора, лопаточный аппарат и др.).
1.3. Портативные ЭП приборы пригодны для оперативного контроля объекта с целью обеспечения надежной эксплуатации, своевременного ее прекращения, обоснования замены или ремонта объекта. Применение ЭП метода способствует надежной диагностике оборудования ТЭС.
1.5. Алгоритм выполнения простейших ЭП измерений состоит в следующем. Измеряют разность потенциалов на бездефектном и на дефектном ("берега" трещины) участках поверхности металла. Соотношение полученных данных характеризует геометрические размеры трещины.
1.6. В условиях энергопредприятий для реализации ЭП метода следует использовать специально разработанные для этой цели средства контроля, которые включают в себя: электронный индикаторный блок, выносной датчик с электрическими контактами-электродами, стандартный образец (СО).
Дополнительные сведения об ЭП методе, называемом также методом потенциала и методом падения напряжения, а также об ЭП приборах даны в Приложениях Б, В, Г.
Примечание - Электропотенциальные приборы пригодны также для измерения толщины электропроводящих материалов, для обнаружения анизотропии электрических и магнитных свойств материалов.
1.7. Контролируемый участок металла с помощью специальных токовых электрических контактов (электродов) включается в электрическую цепь источника тока. Измерительная схема показана на рисунке 1.
1 - участок контролируемой металлической стенки,
2 - держатель четырех электроконтактов,
3 - соединительный многожильный кабель,
4 - электронный блок,
5 - измерительная шкала индикатора,
6 - выключатель,
7 и 8 - регуляторы (корректировка нуля и чувствительности),
9 - линии тока в металле.
Рисунок 1 - Контроль металла ЭП прибором-трещиномером
1.7.1. Разность потенциалов с мест размещения измерительных электродов на поверхности металла (рисунок 1) передается по соединительному кабелю от датчика на электронный блок ЭП прибора. Показания индикатора электронного блока зависят от указанной разности потенциалов (структурная схема прибора в Приложении В).
1.8. Если имеется дефект между точками установки ЭП электродов, то меняется сечение детали и, соответственно, условия протекания тока внутри стенки детали (Приложение Б). Это приводит к увеличению электрического сопротивления и к соответствующему изменению разности потенциалов между указанными точками.
1.8.1. При постоянной силе тока, пропускаемого по контролируемому участку металла, указанная разность потенциалов увеличивается с увеличением размеров и площади трещины.
1.8.2. Между измеряемой разностью потенциалов и размерами трещины существует функциональная зависимость монотонного типа.
2. ТРЕБОВАНИЯ К СРЕДСТВАМ КОНТРОЛЯ
2.1. Используемые средства ЭП контроля (электронные блоки, датчики, стандартные образцы) должны быть аттестованы в базовой отраслевой организации по измерениям.
Они должны проходить периодическую очередную, а в специальных случаях внеочередную аттестацию (ведомственную поверку) в установленном в отрасли порядке.
2.2. Характеристики электронных блоков применяемых ЭП приборов должны полностью соответствовать требованиям технических описаний, технических условий (технических паспортов, инструкций по эксплуатации) и настоящих методических указаний.
2.3. Характеристики применяемых четырехэлектродных датчиков должны полностью соответствовать требованиям технических описаний, технических условий (технических паспортов, инструкций по эксплуатации) и настоящих методических указаний.
2.3.1. Датчики и контактные электроды (штыри) должны соответствовать форме поверхности контролируемого объекта. Они должны обеспечивать возможность выполнения измерений в труднодоступных местах контролируемого объекта при различных положениях датчика.
2.3.2. Нестабильность расстояния между потенциальными электродами датчика должна быть не более 3% от расстояния между ними.
2.4. Характеристики стандартных образцов (СО), применяемых для контроля металла энергооборудования, должны полностью соответствовать требованиям настоящих методических указаний.
2.4.1. Каждый СО должен быть аттестован в базовой отраслевой метрологической организации по измерениям (ВТИ), иметь паспорт и свидетельство об аттестации.
2.4.1.1. В паспорте СО в обязательном порядке должны быть указаны следующие сведения:
2.4.1.2. Номер СО и предприятие-изготовитель.
2.4.1.3. Материал, из которого изготовлен СО.
2.4.1.4. Эскиз (или чертеж) СО, минимальное и максимальные значения размеров канавок (пазов) в нем, а также погрешности измерения этих величин.
2.4.2. Каждый СО должен иметь клеймо со своим номером, указанным в свидетельстве об аттестации и паспорте.
2.4.3. Стандартные образцы должны проходить один раз в два года периодическую очередную аттестацию (ведомственную проверку), а в специальных случаях [7] внеочередную аттестацию согласно установленному в отрасли порядку.
2.5. Для применения на энергопредприятиях рекомендуются стандартные образцы СОП ЭП-ВТИ, электронные приборы (с выносными датчиками глубины трещин) типа ИГТ-2, ИГТ-2м, ИГТ-10НК (разработаны ВТИ, заказы на поставку приборов и СОП принимаются по адресу: 115280, г.Москва, ВТИ, Отделение измерительной техники, факс 2347427).
Допускается применение других аналогичных приборов с диапазоном измерений не менее 0,5-50 мм при погрешности не более 10%.
3. ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ
3.1. Для проведения измерений следует:
3.1.1. Выполнить проверку соответствия внешнего состояния и действия функциональных регулировок прибора сведениям, приведенным в разделе "Включение прибора" его технического паспорта (технического описания).
3.1.2. Выполнить настройку прибора:
3.1.2.1. Установить чувствительность электронного блока с учетом электрического удельного сопротивления и магнитной проницаемости контролируемого металла (например, магнитная или немагнитная сталь).
3.1.2.2. Провести корректировку показаний индикатора (установить нуль шкалы индикатора).
3.1.2.3. Выполнить тарировку шкалы индикатора в соответствии с техническим описанием (паспортом, инструкцией по эксплуатации) прибора.
3.1.2.4. Проверить правильность градуировки шкалы по СО (погрешность измерений должна находиться в пределах, установленных в техническом паспорте прибора, но не более 10%).
Для этого следует:
3.1.2.4.1. Измерить разность потенциалов не менее чем в пяти точках на разных глубинах канавки СО во всем диапазоне шкалы прибора, в том числе максимальное и минимальное значения. Каждое измерение необходимо повторить не менее трех раз, найти и записать среднее значение для каждой из пяти точек диапазона.
Полная версия документа доступна с 20.00 до 24.00 по московскому времени.
Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.