Что такое неразрушительное испытание (НДТ) при изготовлении сосудов под давлением

Что такое неразрушающий контроль (NDT) при изготовлении сосудов под давлением

Отвечая на основной вопрос:Что такое неразрушающий контроль при изготовлении сосудов под давлением?Неразрушающий контроль, или неразрушающий контроль, представляет собой набор методов контроля, которые проверяют целостность листов, поковок и сварных швов без разрезания сосуда на части или ухудшения его эксплуатации. При изготовлении сосудов под давлением шестью методами являются радиографический контроль, ультразвуковой контроль, магнитопорошковый контроль, капиллярный контроль, визуальный контроль и расширенные варианты фазированной решетки и времяпролетной дифракции. Неразрушающий контроль доказывает, что граница давления не имеет недопустимых разрывов до того, как сосуд будет подвергнут гидростатическим испытаниям и введен в эксплуатацию.

1. Методы неразрушающего контроля, используемые в производстве

Шесть методов охватывают весь диапазон от поверхности до объема. Каждый из них обнаруживает свой класс дефектов:

• Радиографический и ультразвуковой контроль:Радиографический контроль использует рентгеновское или гамма-излучение для визуализации объема сварного шва и выявления пористости, шлака, непроваров и трещин, применяется к 2–100 процентам швов в зависимости от проектных требований. Ультразвуковой контроль использует звуковые волны для измерения толщины стенок и обнаружения внутренних дефектов с точностью от 0,5 до 1 мм. Это предпочтительный объемный метод для толстых хромомолибденовых и покрытых наплавкой сосудов. Оба метода являются объемными: они видят то, что находится внутри металла, а не только на его поверхности, поэтому они указаны для границы давления.
• Магнитопорошковый и жидкий пенетрантный контроль:Магнитопорошковые испытания индуцируют поле в ферромагнитной стали и выявляют поверхностные и приповерхностные трещины по рисунку частиц в месте утечки; При капиллярном тестировании краситель втягивается в открытую неоднородность поверхности любого материала. Оба метода обнаруживают поверхностные трещины, которые объемные методы могут пропустить в критическом корне и вершине сварного шва, и они применяются к сварным швам, ремонтам и зоне термического влияния после гидростатических испытаний, поскольку дефект, разрушающий поверхность, является наиболее вероятной точкой возникновения отказа при эксплуатации.
• Визуальное тестирование и расширенные методы:Визуальное тестирование является основой, применяемой на протяжении всего производства для проверки подгонки, профиля сварного шва, выравнивания и чистоты. Оно выявляет большинство грубых дефектов перед дорогостоящим объемным исследованием. Ультразвуковой контроль с фазированной решеткой и времяпролетная дифракция — это усовершенствованные варианты, которые позволяют получить изображение сварного шва при секторном сканировании с более высоким разрешением и постоянными записями, чем пленочная рентгенография, которые все чаще требуются для ответственных и водородных судов, поскольку они точно определяют размер и расположение дефектов для оценки пригодности к эксплуатации.
• Стандарты приемки и персонал:Каждый метод оценивается по стандарту приемки, указанному в спецификации изготовления, обычно ASME VIII и ASME V для метода или эквивалентным правилам EN, и результаты не имеют смысла без квалифицированного персонала. Персонал НК сертифицирован по ISO 9712 уровня 2 по производительности и уровню 3 по процедурам и интерпретации, а процедура, калибровка и запись проверяются как часть файла сосуда. Тест, проведенный несертифицированным персоналом или против неправильного стандарта, не имеет значения соответствия.

2. Где и когда применяется неразрушающий контроль

НК – это не одна завершающая проверка; оно поставлено посредством фабрикации. Важны четыре момента:

• Недрагоценный металл и поковки при получении:Плиты, поковки и трубы по прибытии проверяются на наличие расслоений, включений и документально подтвержденных свойств, поскольку дефекты сырья не могут быть устранены позднее и лишают возможности отслеживания. Ультразвуковой контроль пластины на расслоение и проверка сертификата испытания материала на соответствие номеру плавки — это первые шаги, а неудавшийся материал отбраковывается до начала резки, что гораздо дешевле, чем обнаруживать его в готовом шве.
• Во время сварки и после каждого прохода:Критические сварные швы, особенно при работе с водородом и толстые сечения, проверяются поэтапно: магнитные частицы или проникающая жидкость после каждого прохода для раннего выявления поверхностных трещин, объемные испытания после завершения и окончательная проверка после термообработки после сварки, поскольку термообработка может открыть спящую трещину. Поэтапное обследование означает, что плохой сварной шов обнаруживается и устраняется, когда он еще мал, а не после того, как сосуд полностью собран и подвергнут гидростатическим испытаниям.
• При окончательном и после гидростатического испытания:Готовый сосуд проходит полный объемный и поверхностный осмотр, а затем повторное испытание поверхности после гидростатического испытания при 1,3-кратном расчетном давлении, поскольку пробная нагрузка может открыть герметичный дефект. Любое показание, превышающее стандарт приемки, ремонтируется в пределах документированного предела ремонта, повторно проверяется и фиксируется. Только после этой последовательности судно получает свой штамп и отчет с данными U-1A.
• В процессе эксплуатации и в режиме реального времени:Неразрушающий контроль продолжается на протяжении всего срока службы судна: внешний осмотр при каждом ремонте, внутренний осмотр с интервалом от 5 до 10 лет, основанный на оценке риска, и текущий контроль толщины с помощью ультразвукового контроля коррозии под изоляцией. Записи о производстве становятся основой, с которой сравниваются последующие проверки, поэтому качество первоначального неразрушающего контроля определяет, насколько уверенно судно может быть переоценено и сохранено в эксплуатации по мере его старения.

Сравнительная таблица методов неразрушающего контроля

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос: В чем разница между разрушающим и неразрушающим контролем?

Ответ: Разрушающий контроль разрезает, сгибает, ломает или подвергает химическому воздействию образец для измерения его свойств, что подтверждает материал, но разрушает образец, поэтому его наносят на купоны и образцы для испытаний, а не на сам сосуд. Неразрушающий контроль исследует фактическое судно без ущерба для его эксплуатации, используя излучение, звук, магнитные поля, краситель или зрение для обнаружения дефектов. При изготовлении сосудов под давлением разрушающие испытания проверяют материал и процедуру сварки на купонах, в то время как НК проверяет настоящие сварные швы и пластины на месте, и только НК позволяет принять готовый сосуд без повреждений.

Вопрос: Почему сварные швы подвергаются радиографическому или ультразвуковому контролю?

Ответ: Сварной шов является наиболее вероятным местом несплошности, поскольку именно там две детали сплавляются под действием тепла и микроструктура наиболее нарушена. Объемные методы, рентгенография и ультразвук позволяют заглянуть внутрь сварного шва и выявить пористость, шлак, непровары и трещины, которые поверхностные методы пропускают в корне. Протяженность швов от 2 до 100 процентов соответствует проектным спецификациям и опасностям: для резервуара с водой низкого давления может потребоваться только точечная рентгенография, тогда как для водородного реактора высокого давления требуется полное объемное обследование каждого шва.

Вопрос: Какова роль фазированной решетки и времяпролетной дифракции?

Ответ: Ультразвуковой контроль с фазированной решеткой и времяпролетная дифракция — это усовершенствованные ультразвуковые варианты, которые сканируют сварной шов электронным способом и создают секторное изображение с точным размером и расположением дефектов, обеспечивая лучшее разрешение и постоянную цифровую запись, чем пленочная рентгенография. Они все чаще требуются на критически важных судах и судах, работающих на водороде, поскольку они количественно определяют недостатки для оценки пригодности к эксплуатации, а не просто маркируют их, а также позволяют избежать радиационной опасности и ограничений доступа к радиографии в цехе и в полевых условиях.

Вопрос: Кто имеет право проводить неразрушающий контроль сосудов под давлением?

О: Неразрушающий контроль должен выполняться и интерпретироваться персоналом, сертифицированным по стандарту ISO 9712, обычно уровня 2 для проведения испытаний и уровня 3 для описания процедуры и интерпретации результатов, работающего в соответствии с процедурой и стандартом приемки, записанными в спецификации изготовления, обычно ASME V с ASME VIII или эквивалентом EN. Процедура, калибровка и запись рассматриваются как часть файла сосуда. Испытание, проведенное несертифицированным персоналом или в соответствии с неправильным стандартом, не имеет значения соответствия и не удовлетворит инспектора или орган власти.