Способ обнаружения сквозных и поверхностных дефектов при испытаниях полых изделий на прочность Советский патент 1987 года по МПК G01M3/20 

Изобретение относится к неразрушающему контролю герметичности полы изделий с односторонним доступом в

сочетании с их гидравлическими испытаниямл на прочность, в частности

многослойных сварных труб.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем обеспечения определения сквозных и поверхностных дефектов в изделиях односторонним ;;оступом посредством капиллярной дефектоскогпп в услови близких к эксплуатационным.

Способ обнаружения сквозных и п

верхностных дефекто; при испытания полых изделий на прочность осуществляется следующим образом.

Пример 1. В резервуаре с жидкой средой (водой) для гидравли- ческих испытаний изделий на прочнос растворяют соединение хрома (У1 ) - натрий двухромовокислый или калий двухромовокислый - индикаторн вещество до получения 2%-ной по мас концентрации вещества в растворе. Для достижения однородности полученной контрольной жидкости ее перемешивают путем многократного забора контрольной жидкости из резервуара с помощью гидронасосов и слива ее обратно в резервуар.

После завершения изготовления многослойной трубы большого диамет конечным (сдаточным) контролем гот вой продукции является гидроиспытание ее на прочность при избыточном давлении контрольной жидкости, бли ком к рабочему давлению трубы в условиях эксплуатации на газопроводе Во время проведения гидроиспытаний поверхность внутренних сварных шво многослойной трубы контактирует с контрольной жидкостью, содержащей индикаторное вещество. Под действи высокого давления труба претерпевает нагрузку, в ходе которой глубокзалегающие поверхностные дефекты (поры, ) способны развиться в сквозные дефекты, а существующие до гидроиспытаний сквозные дефекты изменяют свое проходное сечение в сторону увеличения.

За время гидроиспытаний, которо длится не более 5 мин, контрольная жидкость под действием избыточного давления проникает в сквозные дефе и через них - в межслойный промежу многослойной трубы, который по сво

кости,

ей природе прилегающие друг к другу слои металла) также предсталяет собой капиллярную систему. Поверхностные дефекты, не связанные с межспойным промежутком, под действием избыточного давления полностью заполняются контрольной жидкостью, содержащей индикаторное вещество. После окончания гидроиспытаний контрольную жидкость сливают из полости трубы обратно в резервуар и подают многослойное изделие на моечную машину. Полость трубы в течние нескольких минут подвергают интенсивной струйной промывке технологической жидкостью, например водой. В ходе такой промывки капиллярная система типа сквозной дефект сварного шва - межслойный промежуток трубы заполняется за счет капиллярных сил технологической жидкостью, блокиоуя тем самым выход из сквозных дефектов проникшей туда ранее контрольной жида контрольная жидкость, проникшая в полость глубокозалегающ чх поверхностных (тупиковых) дефектов, при промывке из них не удаляется.

Для регистрации контрольной жидкости, содержащей индикаторное вещество, используют индикаторный материал следующего состава, мас.%: 3,3 -Диметоксибензидин 0,35 Динатриевая соль этилен- диаминтетрауксусной кислоты4,65 Марганец двухлористый 20 Барий сернокислый50 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 по- BepxHoctb 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 1-2 мин на индикаторном материале, нанесенном на внутреннюю поверхность изделия, имеющего глубокозалегающие поверхностные (тупиковые) дефекты, появляются индикаторные пятна темно-зеленого . Места обняр ения дефектов отмечают После этого к перфорационному отверстию, выпoлнeннo ry во внешнем слое трубы, нрикренляют магнитную присоску, соединенную с источником сжатого воздуха (газа) под давлением В межслойном промежутке трубы создают давление сжатого воздуха до 4 ати Под действием избыточного давления из сквозных дефектов внутренних сварных соединенир трубы на индикаторный материал вначале поступает технологическая жидкость, которая не вызы- вает изменения его окраски, а потом контрольная жидкость, содержащая индикаторное вещество. Индикаторный материал приобретает темно-зе теную окраску в местах наличия сквозных дефектов в изделии, дефекты отмечают Время обнаружения сквозных дефектов не превышает нескольких минут с момента подачи давления в межслойный промежуток трубы. В местах обнаружен ных дефектов (как сквозных, так и тупиковых) удаляют с поверхности изделия индикаторный материал и фоно- дят ремонт трубы.

Пример 2. В качестве инди- каторного вещества, вводимого в контрольную жидкость, для гидроиспытаний используют нитриты металлов, применяемые в промышленности в качестве ингибитора коррозии стальных конструкций в водных средах. В резервуаре с жидкой средой для гидроиспытаний растворяют нитрит металла (чаще натрия или калия) до получения 4%-ной но массе концентрации вещест- ва в контрольной жидкости.

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

При определении сквозных дефектов избыточное давление на внешней сторо не- стенки многослойной трубы при отсутствии перфорационных отверстий создают посредством вакуумирования полости трубы, предварительно заглушив Topi№i труб заглушками, соединен- ными трубопроводной арматурой с системой откачки.

Многослойные трубы прс.днлзначены для работы под высоким избыточным

длнлением (до 120 ати), при котором наличие сквозных дефектов внутренних кольцевых и продольных сварных швов многослойной трубы позволяет проникать транспортируемому газу в межслойный промежуток трубы и при давлении около 10 ати приводит к вспучиванию внешнего слоя, а при давлении 20 ати - к отрыву внешнего нахлесточ ного продольного сварного шва. Такие особенности многослойных труб в отличие от монолитных требуют высококачественного контроля внутренних сварных соединений на герметичность как при выпуске изделий на предприятиях, так и в условиях монтажа газопровода поскольку в процессе транспортировки и укладки бездефектных труб при монтаже газопровода за 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 глубокозалегаюищх поверхностных дефектов (пор и трешин), первоначально не соединенных с меж- слойным 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 контроля до 1-10 л.мкм рт.ст.

Формула изобретения

1.Способ обнаружения сквозных и поверхностных дефектов при исп1 1та- ниях полых изделий на прочность, заключаюп1ийся в том, что заполняют изделие контрольной жидкостью, содержащей индикаторное вещество, проводят испытание на прочность избыточным давлением контрольной жидкости, уделяют ее из изделия и ее остатки с поверхности изделия, на)юсят индикаторный материал, вз.- имодсГи-.-г ную- щий с индикаторным вешегтном на )ту же поверхность, и по изменению (физико-химических параметров ии;щкаторно- го материала на этой п м1грхн( рг5I

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 технологических возможностей путем обеспечения определения дефектов в изделиях с односторонним доступом, удаление остатков контррльной жидкости осуществляют технологической жидкостью, а избыточное давление дпя регистрации сквозных дефектов создают после регистрации поверхностных дефектов на поверхности, противоположной той.

ор М.Петрова t

4119/37

Составитель С.Малькевич Техред М.Моргентал

Ко По

Тираж 776 ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

37697б

на которой проводят регистрацию поверхностных дефектов.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что при контроле внутренней поверхности стенки многослойного изделия избыточное давление на внешней поверхности его стенки создают вакуумированием полости изделия .

10

3, Способ по п.1, отличающий с я тем, что при контроле внутренней поверхности стенки многослойного изделия избыточное давление на внешней поверхности его стенки создают подачей в межслойный зазор изделия сжатого газа.

Корректор М.Шароши Подписное

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 избы- точнь1м давлением, что создает нагрузку на стенки изделия,близкую по величине к рабочей нагрузке. Проводят промьш- ку 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 физико- химических параметров индикаторного материала. 2 з.п. ф-лы. (Л 00 со О) со