Практическая работа специальности 15.02.05. «Техническая эксплуатация оборудования в торговле и общественном питании»

Практическое занятие № 6

Методы определения неисправностей

Цель работы: необходимость и правильность определения неисправностей в работе оборудования.

Что необходимо выполнить студенту для получения зачета

Изучить данную методическую разработку.

Выполнить конспект.

Защитить практическую работу

Общие сведения по изучаемой теме

1. Наружный и внутренний осмотры.

1.1. Наружный и внутренний осмотры имеют целью выявление поверхностных дефектов, образовавшихся в процессе эксплуатации или ремонта обследуемого оборудования: поверхностные трещины, коррозионный и эрозионный износ, выходящие на поверхность расслоения металла, изменения геометрических форм основных несущих элементов оборудования типа выпучин, вмятин, вздутий, гофров и т.п.

1.2. Результаты осмотра служат основой для наиболее эффективного распределения зон ультразвукового контроля толщин стенок основных несущих элементов оборудования, а также определяют необходимость проведения контрольных промеров для оценки выявленных при осмотре отклонении геометрической формы элементов оборудования .

1.3. При проведении осмотра необходимо обратить внимание на:

- следы пропуска продукта и потения на основном металле и сварных швах;

- нарушения целостности наружного и внутреннего защитных покрытий, изоляции;

- места возможного попадания воды, пара, влажных газов на поверхность оборудования из аустенитных сталей, ввиду возможного образования в этих местах коррозионных трещин;

- наличие на внутренней и наружной поверхности припухлостей (вздутий) на оборудовании, работающем в контакте с водородом или серодородом;

- характер и интенсивность коррозионного износа оборудования.

1.4. Тщательному осмотру подлежат те участки внутренней поверхности, где вероятнее всего происходит максимальный коррозионно-эрозионный износ: застойные зоны, места скопления влаги и коррозионных продуктов, зоны раздела фаз "газ-жидкость", места изменения направления потоков, зоны, прилегающие к входным и выходным штуцерам.

1.5. Необходимость и объем демонтажа защитных покрытий, тепловой изоляции и футеровки при проведении осмотра определяет исполнитель работ. При этом обязательному удалению подлежат участки внутренних покрытий и футеровки с нарушенной целостностью покрытия.

1.6. В случае необходимости, для повышения надежности результатов осмотра, а также для осмотра участков поверхности, недоступных для прямого визуального осмотра, могут применяться оптические линзы, зеркала, средства подсветки, а также специальные оптические приборы, предназначенные для осмотра поверхностей в труднодоступных местах.

1.7. Повышение надежности результатов осмотра может достигаться также за счет очистки отдельных участков поверхности абразивным инструментом, а в необходимых случаях - травления поверхности.

1.8. По результатам осмотра с учетом фактических повреждений может корректироваться программа работ по оценке технического состояния оборудования.

2. Оценка геометрической формы.

2.1 Первичная оценка геометрической формы основных несущих элементов обследуемого оборудования производится визуально при проведении наружного и внутреннего осмотров.

2.2. Выявленные при осмотре участки поверхности, имеющие отклонения геометрической формы, должны быть промерены с целью установления границ деформированного участка и величины деформации или оценки относительной овальности или прямолинейности.

2.3. Замеры локально деформированных участков производятся мерительным инструментом, обеспечивающим погрешность замера не более (+, -) 1,0 мм.

3. Толщинометрия.

3.1. Толщинометрия имеет целью получение количественной характеристики, позволяющей оценить степень коррозионно-эрозионного износа оборудования и производится для всех нагруженных элементов оборудования (обечайки корпуса, днища, горловины, патрубки люков-лазов и штуцеров, крышки, заглушки), а также в местах, на которых при осмотре выявлены видимые следы коррозии.

Места (точки) замеров толщины стенки элементов аппарата и их количество устанавливаются специалистами, выполняющими обследование. Обязательной толщинометрии должны подвергаться не менее трех мест поверхности на обечайках, днищах, всех патрубках люков-лазов и штуцеров, крышках, заглушках. При этом в местах, на которых при осмотре выявлен значительный коррозионный износ, замер толщины стенок производится по сетке с размером квадрата, обеспечивающим надежную оценку толщины стенки на данном участке поверхности.

Результаты замеров толщины стенки должны оцениваться не менее, чем по трем замерам.

3.2. Для измерения толщины стенки должны применяться приборы, обеспечивающие погрешность не более (+, -) 0,1 мм.

3.3. Места замеров толщины стенки должны быть нанесены на схему аппарата, а результаты приведены в таблице.

Для патрубков люков-лазов и штуцеров, крышек люков-лазов и заглушек, плоских крышек и днищ допускается на схему оборудования и в таблицу заносить лишь одно минимальное значение толщины стенки по трем и более местам (точкам) замеров.

4. Измерение твердости металла.

4.1. Измерение твердости металла основных несущих элементов оборудования и их сварных швов имеет целью проведение косвенной оценки прочностных характеристик металла и выявление элементов оборудования или отдельных его участков с явно выраженным отклонением прочностных характеристик от стандартных значений.

4.2. Зоны замера твердости и их количество определяет исполнитель работ по результатам анализа материального оформления оборудования. При этом в каждой зоне должно быть сделано не менее 3-х замеров, а за результат принимается их среднеарифметическое значение или интервал значений.

4.3. Измерение твердости обязательно в каждом случае, когда возникает сомнение в соответствии примененного при ремонте или изготовлении металла предусмотренному конструкторской документацией.

При проверке твердости сварного соединения рекомендуется выполнить замеры твердости металла шва и основного металла.

4.4. Измерение твердости рекомендуется производить неразрушающим методом с помощью переносных твердомеров, пригодных для проведения замеров на слабо искривленных поверхностях с учетом реальных толщин контролируемого оборудования.

При возникновении сомнений в полученных результатах рекомендуется произвести не менее двух дополнительных замеров на расстоянии 20-50 мм от точек, в которых получен неудовлетворительный результат.

При подтверждении полученных результатов рекомендуется расширить зону контроля с целью определения границ дефектного участка. Количество дополнительных замеров и их частоту определяет исполнитель работ. Он же решает вопрос о необходимости и размерах вырезки контрольной пробы металла для более детального контроля.

4.5. Места замеров твердости металла должны быть нанесены на схему аппарата, а результаты приведены в таблице.

5. Оценка металлографических структур.

5.1. Контроль металлографических структур имеет целью выявление их изменений, связанных с условиями эксплуатации оборудования, что в совокупности с результатами контроля твердости металла (а при необходимости – хим. состава) позволяет установить соответствие фактических характеристик металла требованиям действующих нормативных документов.

5.2. Контроль металлографических структур рекомендуется производить неразрушающим методом - методом "реплик" или просмотром переносным микроскопом. Необходимость контроля, конкретные места установки реплик и их количество определяет ответственный исполнитель работ.

5.3. Для оборудования, несущие элементы которого изготовлены из разнородных сталей, реплики должны быть расположены так, чтобы контролю были подвергнуты все примененные классы сталей.

5.4. Металлографический контроль металла несущих элементов оборудования обязателен в следующих случаях:

- если замеренная твердость металла не соответствует нормативным значениям;

- если оборудование подвергалось воздействию огня в результате пожара, аварии или стихийного бедствия;

- если при температуре эксплуатации металла возможны изменения его физико-механических свойств и микроструктуры металла;

- если в проектной документации есть требования по термообработке сосуда, а в паспорте сведения о ее проведении отсутствуют;

- если, по мнению исполнителя работ, необходимо иметь сведения о микроструктуре металла.

5.5. Результаты контроля микроструктуры, получаемые методом реплик, служат одним из основании при решении вопроса о необходимости контрольной вырезки металла.

5.6. Места контроля микроструктуры металла должны быть нанесены на схему аппарата, а результаты приведены в исследовании металла, прилагаемом к заключению по остаточному ресурсу рассматриваемого оборудования.

6. Контроль методами цветной и магнитопорошковой дефектоскопии.

6.1. Контроль методами цветной и магнитопорошковой дефектоскопии имеет целью выявление наличия, размеров и ориентации поверхностных и под поверхностных дефектов и производится в случаях, когда при проведении наружного и внутреннего осмотров оборудования возникают сомнения в надежности результатов.

6.2. Контроль методами цветной и магнитопорошковой дефектоскопии осуществляется в соответствии с требованиями нормативно-технических документов на эти методы контроля.

6.3. Конкретные участки поверхности оборудования. которые следует подвергнуть цветной или магнитопорошковой дефектоскопии, определяет исполнитель работ.

6.4. Заключение по дефектоскопии прилагается к заключению по остаточному ресурсу работоспособности рассматриваемого оборудования .

7. Контроль сварных швов.

7.1. Контроль сварных соединений при обследовании оборудования имеет целью выявление дефектов, образовавшихся или развившихся под воздействием условий эксплуатации оборудования или при его ремонте и может производиться визуально, цветной, магнитопорошковой и ультразвуковой дефектоскопией, а также рентгено - или гамма - графированием.

7.2. Визуальному контролю подвергаются сварные швы в доступных местах обследуемого оборудования. Результаты визуального контроля служат основанием исполнителю работ для назначения метода, объема и конкретных участков сварных швов, которые должны быть подвергнуты контролю неразрушающими методами.

7.3. Обязательному контролю неразрушающими методами должны подвергаться сварные швы оборудования, работающего:

- в режиме циклического или малоциклового силового или термосилового нагружения;

- в условиях ползучести металла;

- в условиях коррозионного растрескивания.

Кроме того, обязательному контролю подлежат сварные швы, находящиеся в зонах, выявленных при обследовании локальных деформаций.

Контролю дефектоскопией подлежит зона шириной 100-150 мм в местах расположения потенциально опасных дефектов формы (вмятин, выпучин, отдулин, гофров).

7.4. При обследовании аппараты каждой технологической установки согласно "Перечня" делятся на группы (колонны, емкости, теплообменники и др.). В группу входят аппараты одинакового конструктивного и материального исполнения, эксплуатирующиеся в близких рабочих условиях и средах. В каждой группе выбирается не менее одного контрольного аппарата, работающего в наиболее жестких рабочих условиях. На контрольном аппарате по результатам внутреннего осмотра по решению исполнителя работ определяется объем выборочной дефектоскопии сварных соединений или потенциально опасных участков одним из методов неразрушающего контроля.

Участок контроля и метод контроля назначаются исполнителем работ, исходя из опыта эксплуатации контрольного аппарата, в местах, наиболее подверженных воздействию механических и температурных нагрузок с учетом коррозионных факторов, оказывающих воздействие на материал аппарата. Сварные соединения проверяются, как правило, в месте их перекрестия, с длиной шва 150-200 мм.

Если на контрольном аппарате дефектоскопией выявляются дефекты, то исполнитель работ назначает дополнительные участки контроля. Кроме того, дополнительно назначаются для контроля другие аппараты данной группы. Контроль на дополнительных аппаратах производится аналогично контрольному.

Контрольный аппарат из группы сосудов и аппаратов, работающих под давлением 0,07 МПа (0,7 кгс/см²) и ниже, атмосферном давлении должен подвергаться дефектоскопии в случае, если у исполнителя работ возникает сомнение в качестве металла или сварного шва на нем.

7.5. Дефектоскопия должна назначаться в каждом случае, когда у исполнителя работ по обследованию оборудования возникает сомнение в качестве металла или сварного соединения элемента аппарата.

7.6. Результаты дефектоскопии должны отражаться в результатах обследования технического состояния оборудования.

8. Определение химического состава металла.

8.1. Определение химического состава металла основных несущих элементов обследуемого оборудования производится в случаях отсутствия в эксплуатационно-технической документации обследуемого оборудования сведений о примененной марке стали, а также в случаях, когда результаты измерения твердости и металлографического анализа ставят под сомнение соответствие примененной марки стали, указанной в эксплуатационно-технической документации.

8.2. Химический состав стали определяется методами аналитического или спектрального анализа в соответствии с требованиями действующих нормативных документов.

8.3. Для определения химического состава стали отбирается стружка на предварительно зачищенных участках наружной поверхности обследуемого оборудования. Отбор стружки производится путем сверления отверстий диаметром не более 5 мм и глубиной не более 30 % толщины стенки, но не более 5 мм.

8.4. Химический состав металла, должен приводится в исследовании металла, прилагаемом к заключению по ресурсу остаточной работоспособности рассматриваемого аппарата.

9. Специальные виды контроля

9.1. Специальные виды контроля (тензометрирование, АЭ-контроль и т.п.) привлекаются для оценки технического состояния оборудования в случаях:

- если такой вид контроля предусмотрен для этого оборудования действующей нормативно-технической или конструкторской документацией автора проекта или завода-изготовителя;

- если необходимость такого контроля обусловлена результатами проведенного обследования. Вид и объем дополнительного контроля в таких случаях определяет исполнитель работ.

9.2. Специальные виды контроля производятся в соответствии с требованиями действующих нормативных документов на эти виды контроля.

9.3. Результаты специального контроля прилагаются к заключению по ресурсу остаточной работоспособности рассматриваемого аппарата.

10. Вырезка контрольной пробы металла

10.1. Вырезка контрольной пробы металла имеет целью проведение исследования металла и оценки изменений его физико-механических свойств под воздействием условий эксплуатации и, в зависимости от предполагаемого объема исследований, может быть трех типоразмеров :

- квадрат со стороной, равной 600 мм;

- круг диаметром 250 мм;

- пробка диаметром 30-50 мм;

10.2. Контрольная вырезка в форме квадрата со стороной, равной 600 мм, позволяет определить химический состав металла и провести полный комплекс испытаний и металлографических исследований металла и сварного соединения (в т.ч. испытание на усталость пли малоцикловую усталость).

Контрольная вырезка в виде круга диаметром 250 мм позволяет определить химический состав металла, проверить статические прочностные характеристики металла и выполнить металлографические исследования.

Контрольная вырезка в виде пробки диаметром 30-50 мм позволяет определить химический состав металла, провести металлографические исследования и замерить твердость.

10.3. Необходимость проведения контрольной вырезки металла, количество вырезок, их тип и конкретное положение на поверхности обследуемого оборудования определяет ответственный исполнитель работ на основании результатов проведенного обследования оборудования.

Основными причинами контрольной вырезки металла являются:

- неудовлетворительные результаты измерения твердости металла;

- изменение структуры металла, выходящее за пределы требований нормативно-технической документации на металл;

- воздействие на металл (в результате аварийных ситуаций) силовых и термических нагрузок выше допустимых, определяемых нормативно-технической документацией:

- выявление в процессе обследования дефектов, причина которых не может быть установлена неразрушающими методами;

- отсутствие в технической документации сведении о примененной для изготовления или ремонта несущего элемента оборудования марки стали, а полученные результаты неразрушающего контроля и прочностных расчетов вызывают сомнение в надежности работы обследуемого оборудования.

10.4. К месту вырезки предъявляются следующие требования:

- вырезка контрольной пробы должна производиться в зоне наибольших силовых и температурных нагрузок;

- вырезку контрольной пробы в форме квадрата следует располагать таким образом, чтобы один из продольных сварных швов оборудования располагался вдоль одной из осей квадрата;

- место вырезки должно быть удобным для проведения работ по вырезке пробы металла и вварки "латки".

10.5. На контрольной вырезке должны быть обозначены наружная и внутренняя поверхности и направления оси сосуда или аппарата, из которого она вырезана.

10.6.Контрольная проба металла в форме квадрата 600x600 или круга диаметром 250 мм может вырезаться любым огневым или безогневым способом. Вырезка контрольной пробы в виде пробки диаметром 30-50 мм должна производиться только безогневым способом (например, рассверловкой с использованием кондуктора). В процессе вырезки не допускаются механические воздействия на торцевые поверхности пробки (например, нанесение ударов молотком).

4.10.7. В месте вырезки контрольной пробы металла вваривается "латка" (пробка) из металла (биметалла) аналогичной марки стали и толщины.

10.8. Допускается в качестве контрольной пробы использовать металл, вырезанный из обследованного оборудования при проведении ремонта, например, при замене деформированных участков конструкции обследуемого оборудования.

10.9. Для группы однотипных по конструктивному и материальному оформлению аппаратов, работающих в одинаковых условиях, вырезку контрольной пробы металла допускается производить из аппарата, техническое состояние которого будет признано худшим по результатам обследования, а результаты исследования металла этой пробы распространить на все аппараты данной группы.

10.10. Результаты исследования контрольной пробы металла прилагаются к заключению по остаточному ресурсу работоспособности рассматриваемого оборудования.

11. Поверочный прочностной расчет основных несущих элементов оборудования.

11.1. Поверочный прочностной расчет должен производиться в соответствии с требованиями действующих нормативных документов (ГОСТ 14249; ГОСТ 24755; ГОСТ 25859 и т.п.), а в необходимых случаях - по методикам специализированных научно-исследовательских организаций.

11.2. Результаты поверочного прочностного расчета прилагаются к заключению по остаточному ресурсу работоспособности рассматриваемого оборудования.

12. Испытания на прочность и плотность.

4.12.1. Испытания на прочность и плотность производятся только для оборудования, техническое состояние которого по результатам обследования признается удовлетворительным.

12.2. Испытания на прочность и плотность оборудования производятся в соответствии с требованиями действующих НТД в случаях, если:

- сроки технического диагностирования (обследования) и технического освидетельствования, при котором должны выполняться испытания на прочность и плотность, совпадают;

- на нем производился ремонт, связанный со сваркой;

- испытания назначены исполнителем работ, проводящим обследование.

12.3. Внеочередное техническое освидетельствование, связанное с техническим диагностированием для определения пригодности оборудования к дальнейшей эксплуатации и оценки его остаточного ресурса эксплуатации, как правило, не должно изменять установленные сроки очередного технического освидетельствования оборудования.

12.4. Испытания на прочность и плотность допускается не проводить, если по данным паспорта с даты проведения последних испытаний на прочность и плотность прошло не более 4-х лет и результаты их были положительными.

13. Анализ результатов экспертного обследования.

13.1. Полученные в результате экспертного обследования данные по рабочим параметрам эксплуатации, геометрическим размерам, форме, материальному исполнению основных несущих элементов оборудования и свойствам металла следует сравнить с исходными (паспортными) данными, а допустимость выявленных отклонений оценить по действующим нормам Госгортехнадзора, стандартам или техническим условиям на изготовление, данными настоящего раздела или подтвердить расчетами.

13.2. Допустимость дальнейшей эксплуатации сосудов и аппаратов с локальными отклонениями геометрической формы, выходящими за предельно допускаемые значения, определяется поверочным прочностным расчетом по методикам специализированных научно-исследовательских организаций.

Скачано с www.znanio.ru