автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Повышение достоверности ультразвукового контроля сварных соединений стальных резервуаров

ДЕРГАЧЕВ АРТЕМ НИКОЛАЕВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ДОСТОВЕРНОСТИ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ СТАЛЬНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ

Специальность: 05.11.13 -

«Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

21 МАР 2013

Москва-2013

005050778

005050778

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет приборостроения и информатики».

Научный руководитель:

доктор технических наук Коновалов Николай Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Покровский Алексей Дмитриевич

кандидат технических наук Вадковский Николай Николаевич

Ведущая организация:

ОАО «НИИхиммаш»

Защита состоится «17» апреля 2013 г. в часов на заседании

диссертационного совета Д 520.010.01 ЗАО «НИИИН МНПО «Спектр» по адресу: 119048, г. Москва, ул. Усачева, 35, строение 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИИ Интроскопии, Ассоциация «Спектр-групп».

Автореферат разослан / »

2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

Н.Р. Кузелев

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время в нефтегазовой отрасли России эксплуатируется большое число оболочковых конструкций для хранения, транспортировки и переработки различных нефтепродуктов, а также пожаро- и взрывоопасных жидкостей. В эксплуатации находится более 40 тысяч резервуаров вертикальных стальных (РВС) емкостью от 100 до 50000 м3 для хранения агрессивных химических веществ, нефтепродуктов и других жидкостей. В условиях старения оболочковых конструкций увеличиваются объемы добычи нефти и, как следствие, растут объемы хранимой нефти и нефтепродуктов.

Возрастающее количество аварий на объектах хранения углеводородов часто связано с высоким уровнем изношенности конструкций. Износ эксплуатируемых РВС составляет 60 - 80%. В системе трубопроводного транспорта, например, более 3000 РВС находятся в эксплуатации более 50 лет, свыше 1000 РВС - от 40 до 50 лет.

Одной из важных причин, влияющих на безопасность эксплуатации вертикальных стальных резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов, является состояние сварных соединений. Именно сварные соединения остаются местами, в которых могут возникать и развиваться трещины. Количество аварий, вызванных дефектами сварных соединений, достигает 60%.

Повышение достоверности ультразвукового контроля (УЗК) сварных соединений стальных резервуаров сегодня относится к числу актуальных научных проблем.

Особое значение при оценке результатов неразрушающего контроля имеют вопросы, связанные с допустимостью в сварных швах дефектов, а также достоверностью результатов контроля.

Для оценки результатов неразрушающего контроля сварных конструкций РВС необходимо формулирование норм допустимости дефектов (НДД) сварных соединений. Анализ работ, посвященных данной проблеме, свидетельствует о недостаточной изученности методов обоснования норм допустимости дефектов. НДД обычно не являются расчетными, а назначаются волевым решением. Следовательно, даже для идентичных объектов, они могут существенно отличаться. Существующие модели обоснования норм допустимости дефектов не учитывают нагруженность конкретных сварных конструкций и, как следствие, не всегда отражают реальную опасность того или иного дефекта.

Ультразвуковой контроль (УЗК) является наиболее распространенным физическим видом неразрушающего контроля при строительстве, монтаже и эксплуатации резервуаров. При этом набор реально используемых при УЗК измеряемых характеристик дефектов ограничен. Этим можно объяснить то, что известные в настоящее время модели оценки достоверности ультразвукового контроля предусматривают однопараметровую оценку достоверности УЗК.

В последние годы в связи с развитием вычислительной техники перспективными стали когерентные методы визуализации выявляемых несплошностей. Когерентные методы УЗК реализуются в приборах, использующих в качестве преобразователей антенные решетки (АР). Дефектоскопы с АР представляют результат в виде двумерного изображения сечения. Разбраковка может производиться как по амплитуде эхо-сигнала, что и выполняется при «классическом» контроле, так и

по измеренному размеру дефекта через измерение расстояния между фокусныл пятнами, которые соответствуют краям дефекта.

Цель работы - научное обоснование и разработка расчетных нор допустимости дефектов и повышение достоверности неразрушающего kohtpoj сварных соединений РВС.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие основнь задачи:

- оценка диагностических возможностей наиболее распространенных методе неразрушающего контроля сварных металлических конструкций РВС;

- исследование факторов, влияющих на эксплуатационную безопасность PBi научное обоснование и разработка НДД сварных соединений РВС;

- разработка методики категорирования опасностей и алгоритма оцеш работоспособности стальных резервуаров с использованием риск- анализа;

- контроль характерных сварных соединений с их последующим вскрытием;

исследование возможностей повышения достоверности УЗК nj использовании дефектоскопов с АР;

- разработка стандартных образцов для настройки уровня чувствительное ультразвукового дефектоскопа, имитирующих характер наиболее распространеннь дефектов сварных соединений.

Методы исследований. Дефектность сварных соединений оценивалась i результатам визуального контроля, УЗК с применением пьезоэлектричесю преобразователей (ПЭП) и АР, а также металлографического анализа и статистичесю методов анализа результатов экспериментов.

Теоретические исследования проводились с применением методов теор! вероятности и математической статистики. Оценка опасности дефектов сварнь соединений проводилась с использованием аппарата механики разрушения и Teopi усталости металла. При анализе нагруженности сварных соединений использован расчетные методы определения напряжений.

Выполненные исследования основывались на научных трудах в облас неразрушающего контроля ряда отечественных и зарубежных ученых, в чис. которых Н.П. Алешин, В.Т. Бобров, В.Н. Волченко, А.Х. Вопилкин, А.К. Гурви В.В. Клюев, H.H. Коновалов, A.A. Самокрутов, Х.М. Ханухов, В.Г. Шевалдыки В.Г. Щербинский, R. Bertold, F. Foster, Н. Krautkremer, J. Krautkremer и др.

Научная новизна заключается в следующем:

- обоснованы факторы, влияющие на эксплуатационную безопасность и норм допустимости дефектов сварных соединений, учитывающие нагруженное металлоконструкций РВС,

- разработана вероятностная модель определения норм допустимое плоскостных дефектов (подрезов, непроваров), учитывающая оцененную расчетные методами нагруженность сварных соединений;

- разработана методика оценки опасности дефектов сварных соединений РВ учитывающая тяжесть возможных последствий аварии;

разработана модель двухпараметровой оценки достоверности УЗ позволяющая производить разбраковку сварных соединений по амплитудам сигнал^ от дефектов и измеренным величинам несплошностей.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

- разработаны расчетные нормы допустимости дефектов, металлоконструкций РВС и позволяющие уменьшить перебраковку сварных соединений;

- разработан алгоритм оценки риска аварий РВС, вызванных наличием сварочных дефектов на основании использования логико-вероятностных методов;

- разработан алгоритм повышения достоверности ультразвукового контроля с использованием дефектоскопов с антенными решетками, позволяющий снизить вероятность недобраковки;

- разработаны технологичные стандартные образцы для настройки уровня чувствительности УЗ дефектоскопа, максимально точно имитирующие форму наиболее распространенных дефектов сварных соединений — непроваров.

Реализация и внедрение результатов работы. Основные результаты работы были использованы при разработке «Методических рекомендаций по техническому диагностированию цилиндрических резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов».

Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены на 10-ой Международной конференции по неразрушающему контролю и технической диагностике (г. Москва, 2010 г.), 19-й Всероссийской научно-технической конференции по неразрушающему контролю и технической диагностике (г. Самара, 2011 г.) и на научно-технической конференции «Ресурс, надежность и безопасность теплосилового оборудования электростанций» (г. Москва, 2011 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, из них 6 без соавторов, 3 в журналах, признанных ВАК научными изданиями.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 118 страницах машинописного текста, иллюстрируется 77 рисунками, содержит 29 таблицу, состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы (173 наименования)

Основные положения, выносимые на защиту:

- вероятностная модель обоснования норм допустимости дефектов сварных соединений РВС, позволяющая учесть нагруженность конструкций;

- методика оценки опасности потери резервуаром работоспособности с учетом возможных последствий;

- двухпараметровая оценка достоверности ультразвукового контроля с использованием дефектоскопов с антенными решетками.

2. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, приведена официальная статистика разрушений РВС, определены причины аварий, сформулирована цель работы, приведена общая характеристика работы с определением ее научной новизны и практической ценности. Приведены сведения об апробации и о реализации результатов работы, а также основные положения и результаты, выносимые на защиту.

Первая глава посвящена обзору методов неразрушающего контроля, применяемых при строительстве и техническом диагностировании РВС.

В главе приведена статистика выявляемости дефектов в сварных соединениях ультразвуковой дефектоскопией и радиографией, проанализированы факторы,

влияющие на дефектность сварных соединений. Сделан вывод о том, чт наиболее перспективным является использование ультразвукового контроля.

В главе рассмотрены принципы и оценены технические возможное! ультразвукового контроля сварных соединений с использованием ПЭП. Предложен использовать при проведении диагностирования сварных соединений не только эх< импульсный, но и зеркально-теневой метод контроля. Проанализированы особенное! методов контроля, основанных на использовании волн дифракции: ТОР (дифракционно-временной метод), RA.1T (метод относительного времени прихода ААТТ (метод абсолютного времени прихода).

Сделано заключение о том, что с использованием АР возможно снизил вероятность пропуска недопустимого дефекта без увеличения количества диагност* и, как следствие материальных затрат. Для этого требуется разработка модел двухпараметровой оценки достоверности контроля.

Помимо этого, глава содержит анализ существующей нормативно-техническс документации, регламентирующей проведение строительства и техническо! диагностирования РВС. Приведены сравнения допустимых размеров дефекте (Таблица 1), а также методов контроля, установленных этими документами.

Таблица 1 - Максимально допустимая величина подрезов в сварных соединение

СНиП 3.03.01-87 СНиП 3-18-75 ГОСТ 52910-2008

5 % но не более 1 мм Не более 0,5 мм (для толщины от 4 до 10 мм) Не более 1 мм (для толщины более 10 мм) 5 %, но не более 0,3-0,8 мм ] зависимости от класс! опасности резервуара

Показано, что существующие НДЦ сильно разнятся для одних и тех я конструкций и не всегда отражают реальную опасность сварочных дефектов.

Во второй главе проведен анализ конструктивно-технологических эксплуатационных особенностей сварных металлоконструкций РВС.

Сварные соединения РВС имеют сходные конструктивно-технологичесю признаки. В основном используются малоуглеродистые и низколегированные стаг (СтЗ, 09Г2С и др.). Толщины свариваемых элементов находятся в диапазоне 4...60 м] Наиболее распространенными сварными соединениями являются стыковь двусторонние (С7, С12, С21).

В главе рассмотрено влияние дефектов на несущую способность сварнь соединений с учетом цикличности нагрузок (Рисунок 1). Установлено, ч-напряжения, не оказывающие существенного влияния при статическом нагружени могут значительно снизить несущую способность РВС в условиях частого повторен! операций «слив-налив».

Помимо этого в главе приведено обоснование длины контролируемого учасп сварного шва. За контролируемый участок рекомендуется принимать наименыш участок, который можно контролировать, исправлять и испытывать.

Число инклое

Рисунок 1 - Снижение предела прочности в зависимости от количества циклов нагружения (для стыковых соединений стали 09Г2С)

Исходя из этого, целесообразно принять длину контролируемого участка при толщине свариваемых элементов до 16 мм - 40 мм, при толщине от 16 мм до 30 мм -100 мм, и при толщине от 30 мм до 60 мм - 150 мм.

Третья глава посвящена определению НДД сварных соединений, обеспечивающих безопасную эксплуатацию РВС.

На работоспособность сварного соединения оказывают влияние характер и величина действующих нагрузок. Напряжения в сварных соединениях РВС могут значительно отличаться в зависимости от пояса и от того заполнен или опорожнен резервуар. В главе приведена модель обоснования норм допустимости дефектов на основе оценки нагруженности сварных соединений резервуаров (Рисунок 2).

Вероятность потери работоспособности сварным соединением из-за наличия дефектов П можно представить как произведение вероятностей событий, снижающих работоспособность конструкции:

П= Яттфн'Ун (1),

где qrnm — доля дефектности (отношение количества элементов пд, содержащих данный вид дефекта, к общему количеству проконтролированных элементов п),

ср„ - вероятность того, что данный дефект будет больше допустимого размера х„, \|/н - вероятность того, что нагруженность в рассматриваемой точке превысит проектные значения, допустимые для хн

Ожидаемая доля брака может быть рассчитана по формуле: Б= Ятш-фн. (2)

Величиной, характеризующей нагруженность сварных соединений, является напряжение оэкв, эквивалентное по накопленному повреждению сумме повреждений за срок службы.

J

нагруженности сварных соединений

Рассчитать эквивалентные напряжения можно по формуле: аэкв , (3)

где у6=4 — общее количество циклов повторения амплитуд всех уровней в бло] нагружения (меняется в зависимости от цикличности наполнения/опорожнения РВС); 1=40 - число блоков нагружения за срок службы (зависит от срока служб

РВС);

аапр1 - приведенное амплитудное напряжение цикла;

т=5 для углеродистой стали и 7 для легированной стали - показатель накло! крутопадающего участка кривой усталости;

К0=Ю6 для углеродистых сталей и 2-106 для легированных сталей - чиы циклов, соответствующее точке перелома на кривой усталости;

ар - сумма относительных усталостных повреждений, вычисляется по формуле

К=0,5;

§=S((Oai/Oamax)Y Va/v6))

Для оценки влияния непроваров и подрезов, как наиболее распространенных и опасных дефектов, предложено применять метод, использующий аппарат механики разрушения.

Предел выносливости соединения агд связан с величиной трещиноподобного дефекта следующим выражением:

oRd=AKlh0(l-R)y/(h,/2C) (4) где AKth0 - размах порогового коэффициента интенсивности напряжений при отнулевом цикле нагружения; R - характеристика цикла;

у - численный коэффициент, полученный из экспериментальных данных, у =0,75; h - глубина дефекта (для консервативной оценки принимается h = const); С - численный коэффициент, значение которого зависит от формы и расположения дефекта по отношению к силовому потоку.

В главе предложено категорирование риска аварии РВС с использованием методологии анализа риска. Технический риск Fnp является одним из показателей, характеризующих безопасность состояния эрготехнической системы. Технический риск эксплуатации резервуара может считаться приемлемым, если ради выгоды, получаемой от эксплуатации резервуара, общество готово пойти на этот риск. Вероятность потери сварным соединением работоспособности не должна превышать значения приемлемого технического риска: n<Fnp.

Величина приемлемого риска для различных отраслей промышленности в большинстве случаев лежит в диапазоне 10" — 10 4. Учитывая специфику эксплуатации резервуарных парков и отдельно стоящих резервуаров, возможный материальный ущерб от разрушения РВС и статистику аварий, целесообразным видятся следующие диапазоны выбора приемлемого риска (Рисунок 3):

_3

| у- Третий класс опасности

Рисунок 3 - Категорирование риска аварий резервуаров

В зависимости от возможного материального ущерба классы опасности определены следующим образом:

класс 1 — конструкции, разрушение которых может повлечь непоправимые последствия. Общий материальный ущерб от разрушения объекта 1-го класса опасности может оказаться в десятки раз больше стоимость самого объекта. Высокая вероятность человеческих жертв и значительного загрязнения окружающей среды;

класс 2 — опасные объекты, ущерб от разрушения которых может в несколько раз превысить стоимость объекта. Низкая вероятность человеческих жертв и значительного загрязнения окружающей среды;

класс 3 - опасные объекты, ущерб от аварии которых соизмерим с стоимостью самих конструкций (с учетом стоимости хранимого продукта), Низка вероятность человеческих жертв и значительного загрязнения окружающей среды.

В главе представлен алгоритм оценки риска аварий РВС, вызванны сварочными дефектами (Рисунок 4). Допустимые размеры дефекта предложен определять, используя эксплуатационную модель. В случае если расчетное значени вероятности потери резервуаром работоспособности П превысит приемлемы значения технического риска Рпр, рекомендовано повторить процедуру определени допустимого значения дефекта с использованием технологической модели. I

В главе приведено определение НДД на примере сварных соединений реальны резервуаров: РВС-2000 № 37, установленного на территории нефтебазы ЗА< «Приокский-терминал» и РВС-20000 № 30, установленного на территории нефтебаз] ОАО «Черномортранснефть». Резервуары этих моделей имеют наиболее широко применение в резервуарных парках.

После определения величины эквивалентных напряжений, строятс гистограммы распределения величины эквивалентных напряжений по единичны] участкам одного вертикального сварного соединения поясов резервуара (Рисунок 5, б и графики зависимости предела выносливости сталей от величины плоскостны дефектов (Рисунок 7).

Рисунок 4 - Алгоритм оценки риска аварий РВС, вызванных сварочными

дефектами

Рисунок 5 - Гистограмма распределения эквивалентных напряжений в вертикальном сварном соединении РВС-2000

Рисунок 6 - Гистограмма распределения эквивалентных напряжений в вертикальном сварном соединении РВС- 20000

азкв, МПа

2 3-4 Ь, цн

. ™ I Н - непрояары • 1

П - подрезы

Рисунок 7 - Влияние подрезов и непроваров на предел выносливостг односторонних стыковых соединения стали Ст. 3 (РВС-2000) и 09Г2С (РВС 20000)

Экспериментальная модель определения допустимых значений подрезов г непроваров приведена на рисунке 8.

О К», \ [Л. М11ч

1|/,

ч!

- • ч

;У\\Х Гч X

3

Рисунок. 8 - Определение допустимых значений дефектов

Четвертая глава посвящена разработке методов повышения достоверности ультразвукового контроля сварных соединений с использованием дефектоскопов с антенными решетками.

Возможны следующие ошибки контроля. Ошибка 1-го рода: риск поставщика -а (вероятность перебраковки). Ошибка 2-го рода: риск потребителя - |3 (вероятность недобраковки). Достоверность контроля может быть рассчитана по формулам:

Да = 1 - а;

Др=1-Р; (5) Де = 1 - (а + Р).

Показатель достоверности Да учитывает перебраковку, а Др - недобраковку. Показатель ДЕ учитывает как перебраковку так и недобраковку. В то же время, с точки зрения обеспечения безопасной эксплуатации РВС, наиболее важным является показатель Др, так как недобраковка опаснее перебраковки. Учитывая это, целесообразно совместно с показателем Дх использовать показатель Др, который учитывает только недобраковку.

Наиболее часто применяется оценка достоверности по альтернативному признаку, при использовании которой возможны четыре варианта сочетаний принятия решений: пг(годен), п„(негоден), п„(перебраковка) и Пр(недобраковка).

Для определения показателей достоверности были исследованы двусторонние сварные соединения толщиной 10 мм. Контроль производился с помощью дефектоскопов с ПЭП и с АР. После производилось вскрытие сварных швов срезами и изломами.

<1 б Рисунок 9 - Образцы после вскрытия срезом (а) и изломом (б)

По результатам изучения дефектности и определения выявляемое™ дефектов исследуемыми методами контроля осуществляется накопление предварительных данных для оценки показателей достоверности (общее количество проконтролированных элементов, доля дефектных элементов, доля бездефектных элементов). По результатам их анализа строится корреляционная зависимость «величина сигнала — размер дефекта» с указанием браковочного значения величины сигнала и нормативного значения размера дефекта. Далее с использованием матрицы достоверности определяется количество дважды годных и дважды негодных, перебракованных и недобракованных элементов. На основе полученных значений

определяются вероятности перебраковки и недобраковки. Оценка показателе достоверности производится по формулам (5).

На рисунке 10 представлены поле с координатами «амплитуда эхо-сигнала А, д - реальная глубина непровара hp, мм» и поле с координатами «измеренная глубиь непровара h„, мм - реальная глубина непровара hp, мм», полученные по результата ультразвукового контроля одних и тех же сварных соединений с использование традиционного ультразвукового дефектоскопа (А1214 ЭКСПЕРТ) и дефектоскопа антенными решетками (Al 550 Intro Visor). Реальная величина дефектов была измерен при вскрытии образцов.

Корреляционная зависимость между измеренной глубиной непровара h„ реальной глубина непровара hp более тесная, чем между амплитудой эхо-сигнала А реальной глубиной непровара hp. Среднее квадратическое отклонение Sh„hP меных среднего квадратического отклонения Saw

В таблицах 2 и 3 представлены матрицы оценки достоверности ri альтернативному признаку традиционного ультразвукового контроля ультразвукового контроля с антенной решеткой по данным, представленным ь рисунке 11.

Используя полученные результаты, могут быть рассчитаны показател достоверности Д^ и Др.

Для традиционного ультразвукового контроля:

Д2= 1 - (n'„ + п'р)/пЕ =1 - (7 + 8)/44 = 0,660

контроля (слева) и контроля дефектоскопом с антенными решетками (справа)

Для ультразвукового контроля с антенной решеткой:

ДЬ = 1 - (п"„ + п"р)/п2 = 1 - (10 + 11)/44 = 0,522 Дз= 1 - п"р/п£ = 1 - 11/44 = 0,750

Таблица 2 - Пример использования матрицы оценки достоверности по

п2 = п'г + п'н + п'а+п'р Эталонный метод вскрытия

Годен Не годен

Л с? о & о 1 5 го а £ Годен п'г=9 (элементы: 1; 2; 3; 4; 5; 8; 11; 15; 16) п'р=8 (элементы: 20; 29; 30; 34; 36; 37; 38; 39)

« « £ 3 п'ос=7 п'н=20

£ В (элементы: (элементы: 17; 18;

я 6; 7; 9; 10; 19; 21; 22; 23; 24;

П я к о Э 12; 13; 14) 25; 26; 27; 28; 31;

§ е 32; 33; 35; 40; 41;

н и к 42; 43; 44)

Таблица 3 - Пример использования матрицы оценки достоверности по

п2 = п"г + п"н + п"а + п"р Эталонный метод вскрытия

Годен Не годен

Пробный метод УЗ контроль с антенными решетками Годен п"г=6 (элементы: 3; 5; 10; 11; 15; 16) Пир=П (элементы: 17; 18; 19; 21; 22; 30; 31; 32; 36; 37; 38)

Не годен п"«=Ю (элементы: 1; 2; 4; 6; 7; 8; 9; 12; 13; 14) п"„=17 (элементы: 20; 23; 24; 25; 26; 27; 28; 29; 33; 34; 35; 39; 40; 41; 42; 43; 44)

Двухпараметровая оценка результатов ультразвукового контроля позволяет обеспечить следующий подход к разбраковке проконтролированных элементов. К негодным элементам могут быть отнесены элементы, в которых:

обнаружены дефекты с амплитудами ультразвуковых сигналов А>А6р;

или обнаружены дефекты с измеренными глубинами непроварс Ьи>Ьбр.

Если хотя бы по одному из вышеуказанных критериев проконтролированны элемент бракуется, то его относят к негодным.

Матрица достоверности при двухпараметровой оценке ультразвуково! контроля по амплитудам ультразвуковых сигналов и измеренным глубина непроваров представлена в таблице 6.

При двухпараметровой оценке результатов ультразвукового контроля получен следующие значения:

Де = 1 - (пд«+ пдр)/п2 = 1 - (11 + 4)/44 = 0,660 Др = 1 - пупг = 1 - 4/44 = 0,910.

Таким образом, использование двухпараметровой оценки результатов контро.г позволяет снизить вероятность недобраковки на 9,6 % и на 16 % по сравнению использованием однопараметровой оценки при контроле с ПЭП и АР соответственно.

Двухпараметровая оценка может несколько увеличить вероятное! перебраковки, но уменьшает вероятность более важной ошибки — недобраковки, т. вероятность пропуска недопустимого дефекта.

Таблица 4 - Пример использования матрицы достоверности при

п2 = пдг + пд„ + пда + Пдр Эталонный метод вскрытия

Годен Не годен

Пробный метод Традиционный УЗ контроль и УЗ контроль с антенными решетками Годен пдг=5 (элементы: 3; 5; 11; 15; 16) пдр=4 (элементы: 31; 32; 36; 37; 38)

Не годен пд«=11 (элементы: 1;2;4; 6; 7; 8; 9; 10; 12; 13; 14) пдн=24 (элементы: 17; 18; 19; 20; 21; 22; 23; 24; 25; 26; 27; 28; 29; 31; 32; 33; 34; 35; 39; 40; 41; 42; 43; 44)

Алгоритм повышения достоверности ультразвукового контроля использованием дефектоскопов с АР представлен на рисунке 11.

На первом этапе предложено проводить контроль дефектоскопом с ПЭ1 Сварные соединения с дефектами, амплитуда ультразвукового сигнала от которь превышает браковочный уровень, признаются негодными. Остальные сварнь соединения предложено контролировать дефектоскопом с АР и производит разбраковку по измеренной величине дефекта. В случае, если измеренная величш дефекта оказывается больше нормативного значения, сварное соединение признаете негодным.

Рисунок 11 - Алгоритм повышения достоверности ультразвукового контроля с использованием дефектоскопов с АР

В главе предложена модель стандартного образца для настройки уровня чувствительности, максимально точно имитирующего форму наиболее распространенного дефекта сварных соединений - непровара.

В настоящее время для настройки чувствительности дефектоскопов используются различные типы эталонных отражателей. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки (Таблица 5).

Таблица 5 - Преимущества и недостатки эталонных отражателей_

Тип

эталонного отражателя (ГОСТ 1478286)_

Рисунок

Преимущества

Недостатки

Отверстие

плоским

дном

Крутая монотонная зависимость приращения амплитуды эхо-

сигнала с

увеличением площади отражателя

Сложность

изготовления,

плохая

воспроизводимость, сложная проверка точности изготовления

Боковое цилиндричес кое отверстие

1.

IX

77777.

ими

Простота

изготовления,

хорошая

воспроизводимость, простота проверки точности изготовления

Плохая имитация дефектов

Вертикальное цилиндричес кое отверстие

I ч

18_

Простота

изготовления,

хорошая

воспроизводимость, простота проверки точности изготовления

Плохая имитация дефектов

Сегмент (наклонный)

А-А

повернуто

Крутая монотонная зависимость приращения амплитуды эхо-

сигнала с

увеличением площади отражателя

Плохая имитация

дефектов,

сложность

изготовления,

плохая

воспроизводимость, сложная проверка точности изготовления

Плоский

угловой

отражатель

Высокая имитации «точечного» непровара

точность

Сложность изготовления, I

плохая

воспроизводимость, сложная проверка точности изготовления

Пропил

I 7

Высокая имитации «протяженного» непровара

точность

Недостаточная точность имитации «точечного» непровара

В качестве эталонного отражателя рекомендовано использовать вертикальнь сегментный отражатель (Рисунок 12).

Рисунок 12 — Вертикальный сегментный отражатель

Предложенные образцы (Рисунок 13) максимально точно имитирукшц наиболее распространенные дефекты - непровары, имеют минимальные размер! просты в изготовлении, обладают хорошей воспроизводимостью и простотс проверки точности изготовления.

Рисунок 13 - Стандартные образцы с вертикальными сегментными отражателями

Сигналы, полученные от сегментных отражателей, представлены на Рисунке 14.

Рисунок 14 - Сигналы от вертикального сегментного отражателя (Ь=2,0;

Ъ=35)

Получение двух фокусных пятен на экране дефектоскопа с АР (от нижнего и верхнего краев сегмента) возможно при глубине сегментного отражателя от 1,5 мм и более.

На рисунке 15 приведена зависимость амплитуды эхо-сигнала от реальной глубины сегментного отражателя.

Амплитуда эхо-сигнала растет с увеличением глубины сегмента. При этом при равной глубине искусственных отражателей, сигнал будет больше от сегмента с большей площадью.

♦ +

■ иы. Л

♦ ш - ::

■

д

0.5 1 1,5 2 2. llpean, мм | фР=40 иР=31,5 д R= 20 |

Рисунок 15 - Зависимость амплитуды эхо-сигнала от реальной глубин сегментного отражателя (R — радиус сегмента)

Таким образом, для настройки уровня чувствительности ультразвуково дефектоскопа с АР рекомендуется использовать стандартный образец с вертикально сегментным отражателем с параметрами h=l,5; R=20; b=18. Амплитуда эхо-сигнала с такого сегмента будет меньше, чем от аналогичных сегментов с большими значения» R и Ь, что позволяет снизить вероятность недобраковки по результат* ультразвуковой дефектоскопии. В то же время, сигнал от такого сегментно отражателя представляет собой два фокусных пятна, что позволяет использова двухпараметровую оценку достоверности ультразвукового контроля.

Основные выводы и результаты

1. Разработанная вероятностная модель обоснования НДД сварных соединен! позволяет определить опасность сварочных дефектов в конкретных узлах РВС.

2. Предложенная методика категорирования опасностей аварий стальнь резервуаров, разработанная на основе методологии анализа риска, позволяет оцени возможный материальный ущерб от разрушений РВС, вызванных сварочны» дефектами.

3. Разработаны расчетные нормы допустимости сварочных дефектов д наиболее распространенных моделей резервуаров (РВС-2000 и РВС-20000).

4. Предложенная модель двухпараметровой оценки достоверное ультразвукового контроля позволила снизить вероятность недобраковки на 9,6 % г сравнению с использованием однопараметровой оценки при контроле с ПЭП и на I % по сравнению с использованием однопараметровой оценки при контроле с АР.

5. Разработаны технологичные стандартные образцы для настройки уров] чувствительности, максимально точно имитирующие форму наибол распространенных дефектов сварных соединений - непроваров.

Основные положения диссертации опубликованы в работах

В рецензируемых журналах из списка ВАК

1. А.Н. Дергачев, В.В. Куприянов «Нормативно-методическое обеспечение неразрушающего контроля нефтяных резервуаров» Журнал «Трубопроводный транспорт. Теория и практика», № 6 (22), 2010 г., 28-32 стр.

2. А.Н. Дергачев «Анализ работоспособности стальных резервуаров по результатам неразрушающего контроля сварных соединений» Интернет-журнал «Технологии техносферной безопасности», № 3 (43) 2012 г.

3. Н.Н. Коновалов, А.Н. Дергачев «Методы повышения эксплуатационной безопасности нефтяных и нефтепродуктовых резервуаров посредством неразрушающего контроля сварных соединений» Журнал «Контроль. Диагностика», № 10, 2012 г., 23-27 стр.

В трудах Международных и Всероссийских конференций, зачитываемых ВАК при защите диссертаций (Постановление Правительства РФ №475 от 20 июня 2011 г., п. 10)

4. A.N. Dergachev «Normative - methodological maintenance of quality of welded designs» 10lh European Conférence on Non-Destructive Testing (ECNDT), 7-11 June 2010, Moscow, Russia, v 2, p.247-248

5. А.Н. Дергачев «Обеспечение эксплуатационной безопасности резервуаров вертикальных стальных (РВС) методами неразрушающего контроля». Сборник научных трудов по материалам XIX Всероссийской научно-технической конференции по неразрушающему контролю и технической диагностике, 6-8 сентября 2011 г., Самара, 496 стр., 271-273 стр.

В других изданиях

6. А.Н. Дергачев «Нормативно-методическое обеспечение технического диагностирования нефтяных резервуаров» Журнал «Промышленность и безопасность», № 1/2 (29/30), 2011 г., 52-55 стр.

7. А.Н. Дергачев «Анализ нормативной документации по технической диагностике опасных производственных объектов» Журнал «Промышленность и безопасность». № 3 (31), 2011 г., 48-51 стр.

8. А.Н. Дергачев, В.В. Куприянов «Оценка влияния дефектов на механические характеристики сварных соединений нефтяных и нефтепродуктовых резервуаров» Журнал «Промышленность и безопасность». № 6 (34), 2011 г., 46-51 стр.

9. B.C. Котельников, H.H. Коновалов, В.П. Шевченко, А.Н. Дергач< «Оценка соответствия в области неразрушающего контроля на опаснь производственных объектах» Журнал «В мире неразрушающего контроля», № 4 (54 2011 г., 84-86 стр.

10. А.Н. Дергачев «Управление надежностью вертикальных стальнь резервуаров по результатам неразрушающего контроля» Журнал «В mhj неразрушающего контроля», № 1 (55), 2012 г., 29-31 стр.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И

ИНФОРМАТИКИ»

ПОВЫШЕНИЕ ДОСТОВЕРНОСТИ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ СТАЛЬНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ

05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ,

материалов и изделий

На правах рукописи

ДЕРГАЧЕВ АРТЕМ НИКОЛАЕВИЧ

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ д.т.н. КОНОВАЛОВ Н.Н.

СМ ^

Москва 2013

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ 4

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ 14 СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ РЕЗЕРВУАРОВ

1.1 Обзор методов неразрушающего контроля резервуаров 14

1.2 Анализ исправного состояния сварных соединений по 26 результатам неразрушающего контроля

1.3 Анализ нормативной документации, регламентирующей 29 проведение неразрушающего контроля резервуаров

1.4 Выводы к главе 1 34 ГЛАВА 2. ОСОБЕННОСТИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ 36 ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ РЕЗЕРВУАРОВ

2.1 Анализ конструктивно-технологических и 36 эксплуатационных особенностей сварных соединений резервуаров

2.2 Влияние дефектов и режимов эксплуатации на 39 работоспособность сварных соединений

2.3 Обоснование длины контролируемого участка сварного 46 соединения

2.4 Выводы к главе 2 48 ГЛАВА 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОРМ ДОПУСТИМОСТИ ДЕФЕКТОВ 49 СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ РЕЗЕРВУАРОВ

3.1 Формирование модели обоснования норм допустимости 49 дефектов на основе оценки нагруженности сварных соединений резервуаров

3.2 Методика категорйрования опасности сварочных дефектов 57 с использованием риск-анализа

3.3 Разработка норм допустимости дефектов сварных 60 соединений для РВС-2000 и РВС-20000

3.4 Выводы к главе 3 73

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ДОСТОВЕРНОСТИ 74 УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДЕФЕКТОСКОПОВ С АНТЕННЫМИ РЕШЕТКАМИ

4.1 Способы оценки достоверности неразрушающего контроля 74

4.2 Определение фактической высоты непровара при контроле 79 сварных соединений

4.3 Оценка достоверности ультразвукового контроля по двум 85 параметрам

4.4 Выводы к главе 4 98

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 99

ЛИТЕРАТУРА 101

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время в нефтегазовой отрасли России эксплуатируется большое число оболочковых конструкций для хранения, транспортировки и переработки различных нефтепродуктов, а также пожаро- и взрывоопасных жидкостей. Резервуары для нефти и нефтепродуктов являются важным и в то же время одним из наиболее опасных объектов [1]. На сегодняшний день в эксплуатации находится более 40 тысяч вертикальных цилиндрических резервуаров емкостью от 100 до 50000 м3 для хранения агрессивных химических веществ, нефтепродуктов и других жидкостей. В условиях старения оболочковых конструкций увеличиваются объемы добычи нефти и, как следствие, растут объемы хранимой нефти и нефтепродуктов. Возрастающие нагрузки на стареющие конструкции при ощутимом дефиците технологий, обеспечивающих их безопасность, приводят к увеличению числа аварий и случаев отказов оборудования, обусловленных техническими причинами [2].

Для хранения нефтепродуктов наиболее широко применяются резервуары вертикальные стальные (РВС) с плоским днищем, расположенным на песчаной насыпной подушке.

Возрастающее количество аварий на объектах хранения углеводородов часто связано с высоким уровнем изношенности конструкций. Износ эксплуатируемых РВС составляет 60 - 80%. В системе трубопроводного транспорта, например, более 3000 РВС находятся в эксплуатации более 50 лет, свыше 1000 РВС - от 40 до 50 лет [1]. Такие резервуары требуют к себе повышенного внимания, так как несут опасность для персонала предприятий, населения, соседних сооружений и окружающей среды. На основании обследования ЦНИИПСК установлено, что общее число аварий в 3-5 раз больше регистрируемых [2]. Интенсивность возникновения аварийных ситуаций остается достаточно высокой и составляет за последние 30 лет около 0,0003 разрушений резервуаров в год [1].

Такие аварии могут повлечь за собой человеческие жертвы, экологические катастрофы и значительные финансовые потери

Анализ официальной статистики Ростехнадзора [1, 2] показывает, что высокими остаются показатель аварийности РВС (0,02-0,04 аварии/млн т) (рис. 1) и коэффициент смертельного травматизма при эксплуатации РВС (0,025-0,03 смертей/млн т) (рис. 2).

Разрушения РВС наносят ущерб окружающей природной среде и приводят к значительным материальным и финансовым потерям, нарушают условия жизнедеятельности людей и производственной деятельности предприятий. Зарубежные специалисты классифицируют разрушения резервуаров с нефтью и нефтепродуктами как промышленные катастрофы, а согласно российскому законодательству они идентифицируются как чрезвычайные ситуации [6].

0,12

300

0 -,-I---.—1-,-,---------т----- о

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

Год

IОбъем производства —»—Коэффициент аварийности

Рис. 1 - Динамика изменения объема производства и коэффициента аварийности в период 1997-2009 годов

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

Год

Объем производства —»—Коэффициент смертельного травматизма

Рис. 2 - Динамика изменения объема производства и коэффициента смертельного травматизма в период 1997-2009 годов

Опасность эксплуатации резервуарных парков и объектов

нефтепродуктообеспечения усугубляется тем обстоятельством, что в результате интенсивного градостроительства в России, особенно за последние 20-30 лет, около четверти из них оказалось в черте плотной городской застройки, а половина - располагается на возвышенных площадках по отношению к отметкам смежных объектов или имеет уклоны промплощадок в сторону дорог, рек, портов и причалов [99].

С каждым годом количество аварий на объектах хранения нефти и нефтепродуктов, таких как РВС, возрастает в связи с тем, что большой процент резервуаров уже выработал свой проектный ресурс.

В таблице 1 приведены данные по анализу физических причин аварий, произошедших за последние 30 лет с резервуарами вместимостью более 500м3 [137].

Из таблицы 1 видно, что наиболее частой причиной аварий резервуаров является разрушение металлоконструкций. В 65 % случаев разрушение происходило по монтажным сварным соединениям стенки резервуара [137].

Среди основных причин аварий резервуаров 70 % случаев - дефекты строительства, 17 % - недостатки проекта, 11 % - нарушение правил при эксплуатации. Анализ распределения ответственности за аварии по причине недостатков строительства показывает, что в 60 % случаев аварии происходят по вине монтажной организации и около 30 % случаев - по вине завода-изготовителя [137].

Таблица 1 - Физические причины аварий РВС [137]

№ Причина аварии Процент к итогу

п/п

1 Разрушение металлоконструкций 67,1

2 Взрыв и пожар 14,3

3 Коррозионный износ зд

4 Просадка основания 2,5

5 Ураганный ветер 2,2

6 Прочие причины 10,8

ИТОГО 100

Распределение разрушившихся РВС по видам находящихся в них продуктов и по ведомственной принадлежности представлено на рис. 3 и 4 соответственно [1,2].

6%

19%

□ Нефть ■ Дизельное топливо □ Бензин □ Мазут ■ Вода □ Другие жидкости

Рис. 3 - Распределение разрушившихся РВС по видам находящихся в

них продуктов [1,2]

42%

□ Нефтебазы, терминалы

□ Объекты энергетики ■ Резервуарные парки

■ Объекты нефтепромыслов

□ НПЗ

□ Предприятия другихв едомостей

Рис. 4 - Распределение разрушившихся РВС по ведомственной

принадлежности [1,2] Таким образом, определение причин возникновения и стратегий

предотвращения отказов РВС является актуальной задачей. Объекты

промышленности на сегодняшний день включают в себя большое количество

процессов различной природы, поэтому для эффективного исследования

аварий необходимо совершенствование моделей, методов и алгоритмов,

применяемых для анализа состояния РВС.

При расследовании причин аварии возникают задачи оценки состояния

объекта с определенной точностью на заданном временном интервале в

прошедшем времени, т.е. задачи выявления возможных предысторий,

ведущих к настоящему аварийному состоянию объекта. Предотвращение

аварии предполагает прогнозирование состояние объекта и определение

комплекса мер, которые обеспечили бы его работоспособное

функционирование. В этих условиях проявляется особая роль

математических, физических и других моделей, так как проведение

экспериментов в большинстве случаев невозможно.

Среди факторов, увеличивающих вероятность аварий резервуаров, следует выделить следующие: наличие концентраторов напряжений, переменные нагрузки, сложный характер нагружения конструкции в зоне сварных швов, а также наличие сварочных дефектов.

Безопасная эксплуатации сварных конструкций РВС может быть достигнута в результате комплексного подхода к применению методов неразрушающего контроля. Решение проблемы повышения эффективности неразрушающего контроля конструкций РВС как на стадии изготовления металлических конструкций, так и на стадии их эксплуатации, является важной задачей.

Таким образом, решение задач по поддержанию высокой эксплуатационной безопасности объектов нефтяного комплекса требует совершенствования и более широкого использования неразрушающего контроля, который является одним из главных способов получения информации о техническом состоянии конструкций.

Актуальность. Одной из важных причин, влияющих на безопасность эксплуатации вертикальных стальных резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов, является состояние сварных швов. Именно сварные соединения остаются местами, в которых могут возникать и развиваться усталостные трещины. Количество аварий, вызванных дефектами этих соединений, достигает 60% [137].

Повышение достоверности неразрушающего контроля сварных соединений стальных резервуаров сегодня относится к числу актуальных научных проблем.

Состояние проблемы. Наиболее часто применяемым физическим методом неразрушающего контроля при строительстве, монтаже и эксплуатации резервуаров является УЗК. Особое значение при оценке результатов контроля имеют вопросы, связанные с допустимостью в сварных швах наиболее опасных дефектов, а также достоверность результатов контроля.

Для оценки результатов неразрушающего контроля сварных конструкций РВС наиболее важно формулирование норм допустимости плоскостных дефектов (НДД), как наиболее опасных, сварных соединений. При этом для оценки результатов неразрушающего контроля необходимо учитывать влияние дефектов на несущую способность сварных соединений в составе конструкции.

НДД должны обеспечивать необходимые прочностные свойства соединений и оказывать дисциплинирующее воздействие на технологию сварки [103].

Анализ работ, посвященных данной тематике, показал, что методы обоснования норм допустимости дефектов изучены недостаточно. Зачастую НДД принимаются исходя из консервативных соображений, а не являются не расчетными. Следовательно, даже для идентичных объектов, они могут существенно отличаться.

Существующие модели обоснования норм допустимости дефектов зачастую не учитывают нагруженность сварных соединений и, как следствие, не всегда отражают реальную опасность того или иного дефекта.

Набор реально используемых при УЗК измеряемых характеристик дефектов ограничен. Такие параметры дефекта как условная ширина и условная высота из-за трудностей проведения измерений практически не используются. При этом, как раз условная ширина и условная высота, являются измеряемыми характеристиками дефектов, применение которых не ограничивается определенным типом дефектов.

Этим можно объяснить то, что известные в настоящее время модели оценки достоверности ультразвукового контроля предусматривают однопараметровую разбраковку дефектов на допустимые и недопустимые.

В последние годы, в связи с развитием вычислительной техники перспективными к применению в ультразвуковом контроле стали когерентные методы визуализации несплошностей. Когерентные методы реализуются в приборах, использующих в качестве преобразователей

антенные решетки. Дефектоскопы с антенными решетками формируют акустические изображения и представляют результат в виде двумерного сечения. Разбраковка может производиться как по амплитуде эхосигнала, что и выполняется при «классическом» контроле, так и по измеренному размеру дефекта через измерения расстояния между фокусными пятнами, которые соответствуют краям дефекта [162].

Цель работы - научное обоснование и разработка расчетных норм допустимости дефектов и повышение достоверности неразрушающего контроля сварных соединений РВС.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие основные задачи:

- оценка диагностических возможностей наиболее распространенных методов неразрушающего контроля сварных металлических конструкций РВС;

исследование факторов, влияющих на эксплуатационную безопасность РВС, научное обоснование и разработка НДД сварных соединений РВС;

- разработка методики категорирования опасностей и алгоритма оценки работоспособности стальных резервуаров с использованием риск-анализа;

- разработка научно обоснованных НДД сварных соединений РВС;

- анализ акустических изображений наиболее распространенных сварочных дефектов;

- контроль характерных сварных соединений с их последующим вскрытием;

анализ возможностей повышения достоверности УЗК при использовании дефектоскопов с АР;

- разработка технологичных стандартных образцов для настройки уровня чувствительности ультразвукового дефектоскопа, максимально точно имитирующих характер наиболее распространенных дефектов сварных соединений.

Методы исследований. Дефектность сварных соединений оценивалась по результатам визуального контроля, УЗК с применением пьезоэлектрических преобразователей (ПЭП) и АР, а также металлографического анализа и статистических методов анализа результатов экспериментов.

Теоретические исследования проводились с применением методов теории вероятности и математической статистики. Оценка опасности дефектов сварных соединений проводилась с использованием аппарата механики разрушения и теории усталости металла. При анализе нагруженности сварных соединений использованы расчетные методы определения напряжений.

Выполненные исследования основывались на научных трудах в области неразрушающего контроля ряда отечественных и зарубежных ученых, в числе которых Н.П. Алешин, A.B. Алипов, В.А. Бобров, В.Т. Бобров, В.Н. Волченко, А.Х. Вопилкин, А.К. Гурвич, И.Н. Ермолов, М.Г. Каравайченко, В.В. Клюев, H.H. Коновалов, B.C. Корниенко, E.H. Лессига, A.A. Самокрутов, М.К. Сафарян, Т.П. Стулов, Х.М. Ханухов, В.Г. Шевалдыкин, В.Г. Щербинский, R. Berttold, F. Foster, Н. Krautkremer, J. Krautkremer и др.

Научная новизна заключается в следующем:

- обоснованы факторы, влияющие на эксплуатационную безопасность и нормы допустимости дефектов сварных соединений, учитывающие нагруженность металлоконструкций РВС,

- разработана вероятностная модель определения норм допустимости плоскостных дефектов (подрезов, непроваров), учитывающая оцененную расчетными методами нагруженность сварных соединений;

- разработана методика оценки опасности дефектов сварных соединений РВС, учитывающая тяжесть возможных последствий аварии;

- разработана модель двухпараметровой оценки достоверности ультразвукового контроля, позволяющая учесть результаты контроля

дефектоскопами с пьезоэлектрическими преобразователями и антенными решетками.

Апробация работы.

Основные результаты работы доложены и обсуждены на 10-ой Международной конференции по неразрушающему контролю и технической диагностике (г. Москва, 2010 г.), 19-й Всероссийской научно-технической конференции по неразрушающему контролю и технической диагностике (г. Самара, 2011 г.) и на научно-технической конференции «Ресурс, надежность и безопасность теплосилового оборудования электростанций» (г. Москва, 2011 г.).

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ РЕЗЕРВУАРОВ

1.1 Обзор методов неразрушающего контроля резервуаров

Неразрушающий контроль является важнейшим элементом оценки технического состояния резервуаров на всех этапах жизненного цикла РВС: при монтаже, ремонте и эксплуатации.

Наиболее широко применяют следующие методы неразрушающего контроля: капиллярный, магнитопорошковый, акустико-эмиссионный, радиационный, ультразвуковой, визуальный и измерительный [96, 99]. Названные методы контроля хорошо известны, особенности каждого из них изучены и описаны в научной литературе [3, 31, 46, 47, 61, 96, 99, 103, 113].

Балльная оценка выявляемое™ дефектов различными методами неразрушающего контроля приведена в таблице 1.1.1.

Таблица 1.1.1 - Оценка выявляемое™ дефектов различными методами

неразрушающего контроля

Метод неразрушающего контроля ■

Вид дефекта Визуальный и измерительный Радиационный Магнитопорошковый К