Способ обнаружения сквозных и поверхностных дефектов при испытаниях полых изделий на прочность

Способ обнаружения сквозных и поверхностных дефектов при испытаниях полых изделий на прочность

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю герметичности полых изделий с односторонним доступом, в частности многослойных труб. Целью изобретения является расширение технологических возможностей пу . -i« г; И , ГЕ 13 Б|1КЛИ тем обеспечения определения сквозных и поверхностных дефектов в изделиях посредством капиллярной дефектоскопии в условиях, близких к эксплуатационным . Сквозные и поверхностные дефекты изделия заполняются контрольной жидкостью, содержащей индикаторное вещество, испытывают этой жидкостью изделия на прочность под избыточнь1м давлением, что создает нагрузку на стенки изделия,близкую по величине к рабочей нагрузке. Проводят промьшку полости изделия технологической жидкостью , что обеспечивает блокировку контрольной жидкости в микродефектах . Наносят индикаторный материал на внутреннюю поверхность изделия и выявляют поверхностные дефекты. Для определения сквозных дефектов создают избыточное давление на внешней поверхности изделия. Регистрируют дефекты по изменению физикохимических параметров индикаторного материала. 2 з.п. ф-лы. (Л 00 со О) со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1337697 А1

1511 4 С О1 М 3/20

ВСЕ"">1 г И Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

НЬАМ

ГОСУДАРСТВЕННЦЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4039995/25-28 (22) 24.03.86 (46) 15.09.87. гюл. 11 34 (71) Институт физической химии им.Л.В.Писаржевского, Институт элек— тросварки им.Е.О.Патона и Выксунский металлургический завод (72) Л.И.Бударин, А,В.Шульженко, P.Â.Ñó÷êîâà, 3.А.Гаврилова В.Л.Куцевич, А.А.Рыбаков, В.А.Троицкий>

А С.Вавилин, С.В.П1ербаченко, Г.П.Бучацкий и В.А.Нагайцев (53) 620.165.29 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11> 832411, кл. G 01 М 3/20, 1979. (54) СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ СКВОЗНЫХ И

ПОВЕРХНОСТНЫХ ДЕФЕКТОВ ПРИ ИСПЫТАНИЯХ ПОЛЫХ ИЗДЕЛИЙ НА ПРОЧНОСТЬ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю герметичности полых изделий с односторонним доступом, в частности многослойных труб.

Целью изобретения является расширение технологических воэможностей путем обеспечения определения сквозных и поверхностных дефектов в иэделиях посредством капиллярной дефектоскопии в условиях, близких к эксплуатационным. Сквозные и поверхностные дефекты иэделия заполняются контрольной жидкостью, содержащей индикаторное вещество, испытывают этой жидкостью изделия на прочность под избыточным давлением, что создает на рузку на стенки изделия,близкую по величине к рабочей нагрузке. Проводят промывку полости изделия технологической жидкостью, что обеспечивает "блокировку контрольной жидкости в микродефектах. Наносят индикаторный материал на внутреннюю поверхность иэделия и выявляют поверхностные дефекты.

Для определения сквозных дефектов создают избыточное давление на внешней поверхности изделия. Регистрируют дефекты по изменению физикохимических параметров индикаторного материала. 2 э.п. ф-лы.

1 1337697

Изобретение относится к неразрушающему контролю герметичности полых иэделий с односторонним до<.тупом в сочетании с их гидравлическими испытаниями на прочность, н частности многослойных сварных труб.

Пель изобретения — расширение технологических возможностей путем обеспечения определения с квознь|х и 10 поверхностных дефектов в изделиях с односторонним доступом посредстном капиллярной дефектоскопии н условиях, близких к эксплуатационным.

Способ обнаружения сквозных и по- 15 верхностных дефектов при испытаниях полых изделий на прочность осуществляется следующим образом.

Пример l. В резервуаре с жидкой средой (водой) для гидранли- 2р ческих испытаний изделий на прочность растворяют соединение хрома (Yl ) — натрий днухромонокислый или калий двухромонокислый — индикаторное вещество до получения 27.-ной по массе 25 концентрации вещества н растворе.

Для достижения однородности полученной контрольной жидкости ее перемешивают путем многократного забора контрольной жидкости из резервуара 30 с помощью гидронасосон и слива ее обратно в резервуар.

После завершения изготовления многослойной трубы большого диаметра конечным (сдаточным) контролем готовой продукции является гидроиспытание ее на прочность при избыточном давлении контрольной жидкости, близком к рабочему давлению трубы в условиях эксплуатации на газопроводе. 40

Во нремя проведения гидроиспытаний поверхность внутренних сварных швов многослойной трубы контактирует с контрольной жидкостью, содержащей индикаторное вещество. Под действием 45 высокого давления труба претерпенает нагрузку, н ходе которой глубокозалегающие поверхностные дефекты (поры, трещины) способны развиться в сквозные дефекты, а существующие и до гидроиспытаний сквозные дефекты изменяют свое проходное сечение в

4 сторону увеличения.

3а время гидроиспытаний, которое длится не более 5 мин, контрольная жидкость под действием избыточного давления проникает в сквозные дефекты и через них — в межслойный промежуток многослойной трубы, который по сноей природе (плотно прилегающие друг к другу слои металла) также представляет собой капиллярную систему. Поверхностные дефекты, не снязанные с межслойным промежутком, под действием избыточного давления полностью заполняются контрольной жидкостью, содержащей индикаторное вещество.

После окончания гидроиспытаний контрольную жидкость сливают из полости трубы обратно н резервуар и подают многослойное изделие на моечную машину, Полость трубы в течение нескольких минут подвергают интенсивной струйной промывке технологической жидкостью, например водой.

В ходе такой промывки капиллярная система типа сквозной дефект снарного шва — межслойный промежуток трубы заполняется за счет капиллярных сил технологической жидкостью. блокиочя тем самым выход из сквозных дефектов проникшей туда ранее контрольной жидкости, а контрольная жидкость, проникшая в полость глубокозалегающих поверхностных (тупиковых) дефектов, при промывке из них не удаляется.

Для регистрации контрольной жидкости, содержащей индикаторное вещество, используют индикаторный материал следующего состава, мас.l:

3,3 -Диметоксибензидин 0,35

Динатриевая соль зтилендиаминтетрауксусной кислоты 4,65

Марганец двухлористый 20

Барий сернокислый 50

Вода дистиллированная 25

Индикаторный материал приготавливают путем механического перемешивания указанных компонентов мешалкой в течение 2-3 мин. Исходный цвет приготовленного таким образом материала — белый.

После промывки полости трубы на моечной машине и слива из нее остатков технологической жидкости на поверхность внутренних кольцевых и продольных сварных швов трубы, а также на околошовные участки внутренней поверхности трубы наносят с помощью пневмораспылителя индикаторный материал до толщины слоя около

20 мкм. Спустя l-2 мин на индикаторном материале, нанесенном на внутреннюю поверхность изделия, имеющего глубокоэалегающие поверхностные (тупиковые) дефекты, появляются индика1ЗЗ7 92 торные пятна темно-эе.пеного цвета.

Места обнаружения дефектов отмечают.

После этого к перфорационному отверстию, выполненному во внешнем слое трубы, прикрепляют магнитную присоску, соединенную с источником сжатого воздуха (газа) под давлением.

В межслойном промежутке трубы создают давление сжатого воздуха до 4 ати.1д

Под действием избыточного давления из сквозных дефектов внутренних сварных соединений трубы на индикаторный материал вначале поступает технологическая жидкость, которая не вызы- 15 вает изменения его окраски, а потом контрольная жидкость, содержащая индикаторное вещество. Индикаторный материал приобретает темно-зеленую окраску в местах наличия сквозных 20 дефектов в иэделии, дефекты отмечают.

Время обнаружения сквозных дефектов не превышает нескольких минут с момента подачи давления в межслойный промежуток трубы. В местах обнаружен- ?5 ных дефектов (как сквозных, так и тупиковых) удаляют с поверхности иэделия индикаторный материал и проводят ремонт трубы.

Пример 2. В качестве инди- 30 каторного вещества, вводимого в контрольную жидкость, для гидроиспытаний используют нитриты металлов, применяемые в .промышленности в качестве ингибитора коррозии стальных 35 конструкций в водных средах. В резервуаре с жидкой средой для гидроиспытаний растворяют нитрит металла (чаще натрия или калия) до получения

47-ной по массе концентрации вещесг- 40 ва в контрольной жидкости.

Контроль как глубокозалегаюших поверхностных (тупиковых), так и сквозных дефектов внутренних сварных соединений многослойной трубы осу- 45 ществляют по методике, приведенной в примере 1, с использованием того же индикаторного материала.

При определении сквозных дефектов избыточное давление на внешней сторо- 5О не стенки многослойной трубы при отсутствии перфорационных отверстий создают посредством вакуумирования полости трубы, предварительно заглушив торцы fp á заглушками, соединен- 55 ными трубопроводнсй арматурой с системой откачки.

Многослойные трубы пре дназначены для работы под высоким избыточным давлением (до 120 ати), при котором наличие сквозных дефектов внутр«нпих кольцевых и продольных сн; рных швов многослойной трубы позволяет проникать транспортируемому газу в м«жслойный промежуток трубы и при давлении около 10 ати приводит к "вспучиванию" внешнего слоя, а при давлении

20 ати — к отрыву внешнего нахлесточного продольного сварного шва. Такие особенности многослойных труб в отличие от монолитных требуют высококачественного контроля внутренних сварных соединений на герметичность как при выпуске иэделий на предприятиях, так и в условиях монтажа газопровода, поскольку в процессе транспортировки и укладки бездефектных труб при монтаже газопровода эа счет осевых деформаций и других видов нагрузки возможно возникновение в сварных соединениях новых дефектов, не обнаруженных методами контроля герметичности в условиях производства. Наиболее вероятно образование таких сквозных дефектов в местах наличия в сварных соединениях на внутренней поверхности трубы глубокозалегающих поверхностных дефектов (пор и трещин), первоначально не соединенных с межслойным промежутком трубы.

Данный способ исключает выход из строя многослойных труб за счет выявления новых дефектов, так как испытания на прочность в нем совмещены с операцией обнаружения дефектов, т.е. контроль проводится в условиях, близких к эксплуатационным.

Способ обеспечивает чувствительность

-з контроля до 1 10 л.мкм рт.ст.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1.Способ обнаружения сквозных и поверхностньгх дефектов при испытаниях полых изделий на прочность, заключающийся в том, что заполняют изделие контрольной жидкостью, содержащей индикаторное вещество, проводят испытание на прочность избыточным давлением контрольной жидкости, уделяют ее из иэделия и ее остатки с поверхности изделия, наносят индикаторный материал, вз:.имод«йстHvlp— щий с индикаторным вешеством на эту же поверхность, и по изменению физико-химических параметров индикаторного материала на этой п в ркно ти рг13

Составитель С.Малькевич

Техред М.Моргентал

КорректоР М.Шароши

Редактор М.Петрова

Заказ 4119/37

Тираж 776

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r.ужгород, ул.Проектная, 4 гистрируют поверхностные дефекты, а сквозные дефекты регистрируют по изменению физико-химических параметров индикаторного материала на поверхности изделия, противоположной той, на которую воздействуют избыточным давлением, отличающийся тем, что, с целью расширения техноло. гических воэможностей путем обеспече. ния определения дефектов в изделиях с односторонним доступом, удаление остатков контррльной жидкости осуществляют технологической жидкостью, а избыточное давление для регистрации сквозных дефектов создают после регистрации поверхностных дефектов на поверхности, противоположной той, 37697 6 на которой проводят регистрацию поверхностных дефектов.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что при контроле

5 внутренней поверхности стенки многослойного изделия избыточное давление на внешней поверхности его стенки создают вакуумированием полости изделия.

3. Способ по п. l о т л и ч а юшийся тем, что при контроле

Ф внутренней поверхности стенки много1Б слойного иэделия избыточное давление на внешней поверхности его стенки создают подачей в межслойный зазор иэделия сжатого газа.