Металловедение стенки нефтяного аппарата

Рентгенография имеет наивысшую чувствительность и ее применяют в заводских условиях [24], гаммаграфия используется для контроля сварных швов в труднодоступных местах и используется для контроля в полевых условиях [24], бетатронную радиографию используют для контроля стенко больших толщин в производственных цехах.

На рентгеновской трубке регулируется уровень излучения для получения необходимой энергии излучения, энергия зависит от выбранного изотопа. Энергия влияет на коэффициент линейного ослабления, с его ростом уменьшается размер регистрируемых дефектов. Рассеяние увеличивается с увеличение толщину стенки [24].

Дефекты непровара сварных швов (параллельно излучению), выявляются лучше шлаковых включения (дефекты цилиндрической формы), пор (шаровой формы) [24]:

Пленка выбирается в зависимости от толщины стенки аппарата и требуемой чувствительности.

Приведем схемы контроля сварных швов [24]:

Радиометрический метод основан на просвечивании стенки излучением с преобразованием плотности потока в пропорциональный электрический сигнал на экране регистрирующего прибора.

Ультразвуковой контроль

Прибор УЗК [24]:

Метод УЗК основан на использовании механических колебаний стенки в пределах в диапазоне 0,5-10МГц. Колебания распространяются в среде с определенной скоростью, поэтому процесс является волновым. Линия направления является лучом, граница является фронтом волны. Волны по форме поверхности различаются на синусоидальные, плоские , сферические, цилиндрические. Волны делят на продольные и поперечные. В контроле сварных швов используют поперечные волны. На пограничных зонах стенки и сварного шва могут возникать волны Релея [24]:

– продольные волны:

– поперечные волны:

– комбинированные волны Релея:

При наклонном падении волны на стенку и сложении падающей волны с отраженными волнами изнутри возникает резонанс с образованием стоячих волн.

Схема прозвучивания состоит из суммы направлений просвечивания сварного шва для установления лучшего угла взаимодействия излучения с дефектом

– схема прозвучивания прямым лучом [24]:

– схема прозвучивания прямым и отраженным лучом:

– схема прозвучивания многократно отраженным лучом:

– схема прозвучивания по слоям:

– схема прозвучивания эхо зеркальным методом:

– схема зеркально-теневого прозвучивания:

– схема прозвучивания с трансофрмацией волн:

УЗК дефектоскоп имеет ограниченное число лиапазонов зазвертки, которые определяются глубиной просвечивания. Настройка скорости развертки устанавливается по выбранной схеме развертки. Необходимо выбирать максимальный диапазон для толщинц стенки. В этом случае будет минимальное количество ложнх сигналов за счет крупного масштаба разверкти.

__

Более подробно с методом УЗК и рентгенографией можно ознакомиться в работах Уманского [25], [26].

__

Магнитный метод

Магнитнопорошковый метод применяется для ферромагнитных сталях (углеродистые, низколегированные, легированные марганцем, цинком, кобальтом). На сварной шов наносится порошок закисиси железа или железной окалины или суспензию. Подносится магнит и внутренние поля в металле взаимодействуют с полем магнита. Силовые линии огибают зону препядствия, то есть инородных включений или пустот. Контроль проводится в нескольких направлениях. Магнитным дефектоскопом производится намагничивание поверхности. На повехности в зоне дефекта скапливается порошок.

Ориентация токов в ферромагнитном размагниченном металле (суммарное поле равно нулю и стенка размагничена):

Ориентация доменов в намагниченном металле (поля в доменах становятся ориентированными и возникает общее поле):

Сечение магнитного потока для шва с дефектом:

Магнитографический метод по ГОСТ 25225 отличается записью на магнитную ленту и считыванием информации на дефектоскопе. На сварной шов накладывается размагниченная лента, которая прижимается резиновой лентой к стенке. Производится намагничивание. По значениям на экране дефектоскопа определяют дефекты. Этим методом можно контролировать металл толщиной до 12 мм и обнаружить наличие выявить макротрещин, непроваров до 0,05 от толщины стенки, шлаковые включения и газовые поры.

Литература

1. Ефанов К.В. Теория расчета оболочек нефтяных аппаратов. – М.: Литрес, 2020. – 70 с.

2. Ефанов К.В. Теория расчета нефтяных аппаратов методом конечных элементов. – М.: Литрес, 2020. – 50 с.

3. Ефанов К.В. Химические и нефтяные аппараты с мешалками. – М.: литрес, 2019. – 320 с.

4. Российскую нефть добудут русской техникой. ФАН-ТВ. – https://riafan.ru/531744-importozameshchenie-v-neftepererabotke-mif-ili-realnost-fan-tv.

5. Чугунов Н.А. Требования технических условий лицензиара закладываются на этапе проектирования оборудования // Нефтегазовая вертикаль. – 2013. – №11. – С.47-48.

6. Урнев О. Успешный игрок на рынке нефтехимического оборудования // Нефтегазовая вертикаль. – 2013. – С.36-38.