Область применения методов контроля и испытаний
Описанные методы контроля и испытания металла барабанов и камер котлов являются вполне достаточными для своевременного выявления возникающих дефектов и определения степени их развития. Применение тех или иных методов зависит от состояния элементов котла и характера проводимых исследований.
Просвечивание металла и сварных швов рентгеновскими и гамма-лучами, исследование структуры, механических свойств и химического состава, а также методы магнитной и ультразвуковой дефектоскопии могут быть отнесены к специальным методам. Их применение ведется по заранее разработанной программе и требует соответствующей подготовки.
Способы выявления трещин (содовый, травление реактивами, меловой, цветной, флюоресцентный) не требуют специальной подготовки и могут применяться при каждом ремонте котла. С их помощью дополняют и уточняют данные о состоянии элементов котла, полученные в результате наблюдения за ним при эксплуатации, осмотре перед ремонтом и проведении гидравлического испытания.
Качество металла элементов котлов, бывших в эксплуатации, исследуют в следующих случаях:
1. При необходимости расчета на прочность элементов котла, устанавливаемого на новом месте, или при его регистрации и отсутствии сведений о качестве металла. В этом случае определяют предел прочности, относительное удлинение и ударную вязкость стали, исследуют макро- и микроструктуру и выполняют химический анализ.
2. Перед ремонтом барабанов и камер, с применением электродуговой сварки и при отсутствии сведений о химическом составе стали и ее качестве. Проверочные химический анализ и механические испытания производят иногда и при имеющихся сертификате на сталь и других данных о ее качестве.
3. При наличии плен, трещин, разрывов, отскакивании головок заклепок и других признаках неудовлетворительного состояния металла барабана проводят механические испытания, металлографическое исследование и химический анализ.
4. В случае обнаружения серьезных повреждений металла из-за перегрева (выпучины, трещины и разрывы на барабане, жаровых трубах и огневых листах) вследствие упуска воды в котле или скопления накипи производят металлографический анализ и испытание на ударную вязкость, а при вварке вставок и химический анализ.
5. При наличии повреждений, указывающих на перерождение структуры стали котла, находящегося в эксплуатации длительное время, проводят металлографическое исследование, химический анализ и испытание на ударную вязкость.
6. Если имеются признаки ползучести и необходимо проверить марку стали элементов котла, работающих при высоких температурах, производят химический анализ.
При обследовании элементов котлов в настоящее время применяют комплексный метод исследования с использованием магнитной дефектоскопии, травления реактивами и ультразвуковой дефектоскопии. После зачистки поверхности стальными щетками или абразивным кругом проверяют методом магнитной дефектоскопии, нет ли на ней трещин. Сомнительные места исследуют травлением реактивами. Скрытые внутренние дефекты выявляют ультразвуковой дефектоскопией.
Проверка просвечиванием рентгеновскими и гамма-лучами дает более объективные результаты, но этот метод менее чувствителен, так как выявляет только дефекты, длина которых по ходу лучей равна более 5% толщины контролируемого изделия. Хорошие результаты дает также совместное применение магнитной и ультразвуковой дефектоскопии. Обследование доступных мест производят магнитной дефектоскопией, а недоступных — ультразвуковой. Трещины на внутренней поверхности трубных решеток выявляют магнитным способом, а на наружной поверхности — ультразвуковым. В обоих случаях проверку ведут изнутри барабана. Ультразвуковая дефектоскопия позволяет проверить все сомнительные места барабана, но не дает представления о размерах повреждений. Выборочная проверка магнитной дефектоскопией выявляет размеры и характер повреждений.