Исследование особенностей метода и разработка методики ультразвукового контроля тонкостенных сварных соединений объектов атомной энергетики тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.13, кандидат наук Михалев Владислав Валентинович

• Михалев Владислав Валентинович
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Михалев Владислав Валентинович

Введение

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Вопросы, подлежащие решению в процессе выполнения диссертационной работы

1.2 Обзор и анализ работ по теме диссертации. Формулировка задач исследования

Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ АКУСТИЧЕСКОГО ТРАКТА ДЕФЕКТОСКОПА С НАКЛОННЫМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ

2.1 Теоретический расчет акустического тракта дефектоскопа с наклонным преобразователем для углового отражателя

2.2 Разработка и экспериментальное исследование макетов специализированных наклонных преобразователей

2.3 Разработка и экспериментальное исследование преобразователей хордового типа

2.4 Испытание специализированных наклонных преобразователей на образцах сварных соединений с реальными дефектами

2.4.1 Методика УЗК, применяемые ПЭП, образцы и дефектоскопы

2.4.2 Результаты ультразвукового контроля сварных соединений

2.4.3 Результаты сравнения УЗК и металлографического анализа

Глава 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ ТОНКОСТЕННЫХ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ И ЕЕ ИСПЫТАНИЕ В ЛАБОРАТОРНЫХ УСЛОВИХ

3.1 Разработка методики УЗК

3.2 Разработка специализированных высокочастотных ПЭП и испытательных образцов с реалистичными дефектами

3.3 Разработка и изготовление испытательных образцов с реалистичными дефектами

3.4 Проведение сравнительных испытаний сварных соединений ультразвуковым и радиографическим методом

3.5 Оценка достоверности УЗК тонкостенных сварных соединений по результатам лабораторных испытаний

Глава 4. ПРИКЛАДНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ОСНОВНЫХ НАУЧНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1 Опытно-промышленное опробование Методики

4.1.1 Контроль тонкостенных сварных соединений трубопроводов турбинного отделения первого энергоблока

4.1.2 Контроль тонкостенных сварных соединений трубопроводов турбинного отделения второго и третьего энергоблока

4.2 Оценка достоверности УЗК тонкостенных (2,0-6,0 мм) сварных соединений трубопроводов трех энергоблоков

Глава 5. ВНЕДРЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ И СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ НА ПРЕДПРИЯТИХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА

Заключение

Список сокращений и условных обозначений

Список литературы

Приложение 1 Протокол радиографического исследования испытательных образцов с реалистичными дефектами

Приложение 2 Сравнение результатов УЗК и РК испытательных образцов тонкостенных сварных соединений

Приложение 3 Копии документов, подтверждающих внедрение разработок диссертации

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование особенностей метода и разработка методики ультразвукового контроля тонкостенных сварных соединений объектов атомной энергетики»

ВВЕДЕНИЕ

Стальные тонкостенные сварные соединения оборудования турбинного отделения атомных электростанций, трубы поверхностей нагрева тепловых станций и др. промышленные объекты относятся к потенциально опасным объектам, так как эксплуатируются при высоком давлении (до 20 Мпа) и температуре до 500-7000С. Согласно существующим требованиям такие объекты подвергают в обязательном порядке неразрушающему контролю. Начиная с конца 60-х годов двадцатого столетия и по настоящее время применяют радиографический контроль. Однако он крайне опасен, трудоемок и стоимость его проведения весьма высока. К тому же он не всегда выявляет наиболее опасные недопустимые дефекты - трещины. Ультразвуковой контроль (УЗК) прост в реализации, не требует значительных затрат. При УЗК достаточно точно определяются координаты несплошностей (при радиографическом контроле определение крайне затруднительно). Однако широкое применение ультразвукового контроля ограничивается такими параметрами: толщиной и конструкцией тонкостенных сварных соединений, средним размером зерна металла и др., а также параметрами УЗК: чувствительностью, характеристиками пьезоэлектрических преобразователей и др. Многое зависит от методических решений, учитывающих вышеуказанные факторы. Но такие методические решения в настоящее время отсутствуют, требуются научные решения, позволяющие учитывать влияние параметров тонкостенных сварных соединений на выбор оптимальных характеристик контроля. Решение вышеуказанной задачи повысит эффективность УЗК, позволит исключить ошибочные заключения о качестве по результатам контроля (недобраковка или перебраковка). Таким образом, следует устранить причины, ограничивающие широкое применение ультразвукового контроля тонкостенных сварных соединений. Возникает задача разработки методик и других нормативных документов, которые обеспечат качественный контроль, а в целом - надежность и безопасность объектов энергетики, объектов нефтегазового комплекса и др.

В связи с этим исследование особенностей метода и разработка методики ультразвукового контроля тонкостенных сварных соединений объектов атомной энергетики является актуальной задачей.

Цель диссертационной работы

Целью работы является исследование особенностей метода и разработка методики ультразвукового неразрушающего контроля потенциально опасных объектов атомной энергетики и других отраслей промышленности применительно к тонкостенным сварным соединениям.

Задачи исследования

Для достижения поставленной цели необходимо:

1. Провести комплекс теоретических и экспериментальных исследований акустического тракта дефектоскопа с наклонными преобразователями;

2. Обосновать оптимальный уровень чувствительности контроля для исключения пропуска недопустимых несплошностей;

3. Разработать специализированные преобразователи и нормативные документы ультразвукового контроля тонкостенных сварных соединений и внедрить результаты работы на предприятиях энергомашиностроительного комплекса и АЭС России.

а)

б)

Рисунок 1.1 - Объекты контроля, сварные соединения: а) Трубопровод турбинного отделения АЭС; б) Трубы поверхности нагрева котла тепловой станции.

В первой главе рассматриваются вопросы, подлежащие решению, дан обзор и анализ известных работ по теме диссертации, приведены основные задачи исследования и практической реализации результатов работы.

Во второй главе представлены результаты теоретического расчета амплитуд эхо-сигналов при отражении поперечных волн от углового отражателя при использовании наклонных (в т.ч. высокочастотных) ПЭП. Экспериментально обнаружено явление квазиискривления луча (в дальнейшем по тексту указанное явление следует понимать как «искажение акустического поля») ПЭП на высоких частотах при УЗК тонкостенных сварных соединениях. Теоретические расчеты близки к результатам эксперимента. Разработаны ПЭП с оптимальными параметрами на основе полученных результатов и опробованы на образцах с реальными недопустимыми несплошностями (дефектами): корневыми непроварами, которые явились источниками эксплуатационных дефектов - свищей. Предложена последовательность операций по оптимизации параметров УЗК тонкостенных сварных соединений с учетом «квазиискривления» луча ПЭП.

В третьей главе приведены результаты производственных испытаний разработанных ПЭП и методик УЗК тонкостенных сварных соединений. Испытания

6

проводились на сварных соединениях образцов с реалистичными дефектами. Сварные соединения подвергали УЗК (пробный метод) и радиографическому контролю (исходный метод). Оценивали достоверность УЗК по выявлению дефектов и измерению их протяженности.

В четвертой главе показано внедрение разработок по диссертации: методик и преобразователей. Приведены конкретные примеры решения вопросов ультразвукового контроля тонкостенных сварных соединений. Представлены результаты опытно-промышленной эксплуатации разработанной методики УЗК сварных соединений толщиной 2-6 мм на энергоблоках АЭС. Проведено сравнение результатов УЗК и РК.

В пятой главе дана общая оценка отличительных особенностей разработанных методик от действующих нормативных документов. Представлены данные по использованию основных результатов работы при УЗК сварных соединений корпусов кранов трубопроводов высокого давления. Показаны результаты внедрения основных разработок по теме диссертации.

Научная новизна

1. Экспериментально обнаружено и теоретически исследовано искажение акустического поля («квазиискривление» луча) пьезоэлектрического преобразователя (ПЭП) при ультразвуковом контроле сварных соединений толщиной 2-6 мм на частотах контроля 5^12 МГц.

2. Развита методология расчета акустического тракта дефектоскопа с применением комплексного анализа факторов и закономерностей формирования эхо-сигналов от угловых отражателей.

3. Предложена концепция оптимизации параметров ультразвукового контроля с учетом искажения акустического поля пьезоэлектрического преобразователя, которая реализуется в следующей последовательности:

3.1 проведение теоретического расчета амплитуды эхо-сигнала по заданным параметрам ПЭП и объекта контроля;

3.2 выбор оптимальных параметров ПЭП для реализации заданной чувствительности;

3.3 проверка расчетных параметров ПЭП на образцах сварных соединений с реальными дефектами.

4. Исследована и экспериментально подтверждена возможность и условия замены радиографического контроля на ультразвуковой.

Практическая значимость работы

1. На основе предложенной концепции оптимизации параметров контроля разработана и внедрена на всех действующих АЭС России «Методика ультразвукового контроля сварных соединений стальных труб с толщиной стенки 2-6 мм» (РД ЭО 27.28.05.049-2011).

2. Разработаны пьезоэлектрические преобразователи частотой от 7 до 12 МГц и углом ввода от 700 до770 и внедрены на АЭС России.

3. Результаты работы использованы при обосновании норм оценки качества в нормативном документе: «Федеральные нормы и правила в области использования атомной энергии. Правила контроля, сварных соединений и наплавленных поверхностей при эксплуатации оборудования, трубопроводов и других элементов атомных станций» (НП-084-15), Федеральные нормы и правила в области использования атомной энергии «Правила контроля металла оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок при изготовлении и монтаже» (НП-105-18, табл. 4.12, с. 64) и в Унифицированных методиках ультразвукового контроля сварных соединений и наплавленных покрытий (ГОСТ Р 50.05.022018)

Методы решения поставленных задач

При проведении исследований применялись методы общей и прикладной акустики, моделирование полей проводилось в приближении геометрической акустики на базе вычислительных средств, использовались: статистическая обработка результатов эксперимента, вероятностные методы оценки результатов сравни-

тельного анализа ультразвукового с радиографическим и металлографическим контролем.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Методология комплексного анализа факторов и закономерностей формирования эхо- сигналов при расчете акустического тракта дефектоскопа для угловых отражателей.

2. Концепция оптимизации параметров ультразвукового контроля с учетом искажения акустического поля пьезоэлектрического преобразователя.

3. Обоснование возможности и условий замены радиационного контроля на ультразвуковой.

Достоверность полученных результатов обоснована:

1. Корректной постановкой задач исследования.

2. Достаточным объемом результатов экспериментальных исследований.

3. Совпадением данных при сопоставлении теоретических и экспериментальных результатов исследований.

4. Опробованием разработанных средств и методик контроля на сварных соединениях с реальными дефектами в условиях эксплуатации в период плановых предупредительных ремонтов энергоблоков АЭС России.

5. Совпадением результатов обнаружения реальных дефектов при ультразвуковом, радиографическом контроле и металлографическом анализе.

6. Данными опытно-промышленного опробования разработанной методики ультразвукового контроля тонкостенных сварных соединений труб энергоблоков АЭС.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены на Международных и отраслевых Всероссийских конференциях и семинарах: XVIII Всероссийская техническая конференция «Неразрушающий контроль и

техническая диагностика», г. Нижний Новгород, 2008 г.; ХХ конференция

9

«УЗДМ-2009», г. Санкт-Петербург, 2009г.; II Всероссийская конференция молодых ученых и специалистов «Будущее машиностроения России», г. Москва, 2009 г.; Всероссийская конференция молодых ученых и специалистов «Высокие технологии атомной отрасли» (доклад автора отмечен дипломом: I место за лучший доклад в секции «Разработка и автоматизация технологических процессов»), г. Нижний Новгород, 2010 г.; VI Международная научно-техническая конференция молодых ученых и специалистов «Сварка и родственные технологии» (г. Киев, 2011 г.); IV Всероссийская конференция молодых ученых и специалистов «Будущее машиностроения», г. Москва, 2011 г.; Конференция «Инновационные материалы и технологии для атомного, энергетического и тяжелого машиностроения», г. Москва, 2011 г.; IV Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов «Будущее машиностроения России», г. Москва, 2011 г.; VIII Международная научно-техническая конференция «Безопасность, эффективность и экономика атомной энергетики, МНТК-12», г. Москва, 2012г.; XII Международная конференция «Проблемы материаловедения при проектировании, изготовлении и эксплуатации оборудования АЭС», г. Санкт-Петербург, 2012 г.; XXII Международная конференция «Ультразвуковая дефектоскопия металлов и перспективных материалов», УЗДМ- 2016, г. Санкт-Петербург, 2016г.; IV Всероссийский промышленный форум «Неразрушающий контроль. Испытания. Диагностика. Территория N0^2017», г. Москва, 2017г.

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Вопросы, подлежащие решению в процессе выполнения диссертационной работы

Ультразвуковой контроль (УЗК) сварных соединений занимает ведущее положение при неразрушающем контроле опасных производственных объектов промышленности. Наравне с радиационным контролем УЗК сварных соединений малой толщины (ТСС) применяют с 1969 г. [1, 2]. При этом предпочтение отдавалось радиационному контролю благодаря его более высокой чувствительности: выявляются более мелкие недопустимые несплошности, имеется возможность измерения их размеров на рентгеновской пленке и др. Именно поэтому в процессе внедрения первых инструкций по УЗК тонкостенных сварных соединений его результаты подтверждались (или опровергались) рентгеновским контролем [2]. Накопленный опыт позволил широко использовать УЗК тонкостенных сварных соединений, и при этом обнаружилось, что трещины, несплавления надежнее выявляются при УЗ контроле [3-5]. Однако УЗК имеет ряд недостатков, не устраненных до настоящего времени: отсутствие качественных высокочастотных ПЭП, сложность расшифровки осциллограмм экрана дефектоскопа на фоне собственных шумов ПЭП, наличие ложных сигналов от нижнего валика усиления, подкладного кольца и др. В 60-х годах прошлого века в нормативные документы были введены обоснованные нормы оценки качества сварных соединений на основе результатов УЗК [6]. Выбран оптимальный уровень чувствительности контроля, ее настройка осуществляется по угловому отражателю типа «зарубка», выполненному в стандартном образце. В процессе изготовления трубопроводов широко используется автоматизированный УЗК сварных швов [7, 8]. Однако более чем 40-летний опыт ультразвукового контроля с момента его внедрения показал, что

уровень чувствительности, задаваемый НД, во многих случаях приводит к пропуску недопустимых несплошностей (например, корневых непроваров). Указанные несплошности, пропущенные при изготовлении сварных соединений, приводят к возникновению эксплуатационных сквозных свищей и трещин. Поэтому возникает актуальная задача повышения чувствительности контроля и ее оптимизации с целью устранения пропуска недопустимых несплошностей (дефектов). Указанная задача, в свою очередь, приводит к необходимости разработки и исследованию пьезоэлектрических преобразователей (ПЭП). Решение вышеуказанных задач позволит повысить эффективность применения УЗК тонкостенных сварных соединений (ТСС), а в ряде случаев обоснованно заменить трудоемкий и дорогостоящий радиационный контроль на ультразвуковой: такая замена весьма важна для атомных электростанций (АЭС), на которых неразрушающему контролю подлежат тысячи тонкостенных сварных соединений.

1.2 Обзор и анализ работ по теме диссертации. Формулировка задач исследования

Первые публикации по УЗК тонкостенных сварных соединений появилась в 60-х годах прошлого столетия. Они в основном касались сварных соединений опасных объектов в тепловой энергетике. Рассматриваемой проблеме были посвящены исследования Клюева В.В, Ермолова И.Н., Райхмана А.З., Данилова

B.Н., В.Т. Боброва, Алешина Н.П., Щербинского В.Г., Белого В.Е., Гребенника В.

C., Перевалова С.П., Ушакова В.М., Урмана и др. В нормативных документах [15] использованы результаты работ [6, 9], в которых обоснован выбор оптимальной чувствительности ультразвукового дефектоскопа при настройке по угловому отражателю «зарубка», предложены конструкции ПЭП типа ИЦ-2 и ИЦ-3 для контроля и приведены нормы оценки качества сварных соединений по результатам УЗК. Поскольку рентгеновский контроль являлся основополагающим, то, как правило, его использовали для подтверждения (или опровержения) результатов

УЗК. Конечная цель внедрения методик УЗК - их использование вместо рентге-

12

новского (или гамма-контроля), в том числе для достаточно сложного случая контроля угловых сварных соединений тонкостенных тройников трубопроводов высокого давления с толщиной стенки штуцеров 4-20 мм [3]. В работе [10] представлено описание приборов, использующихся для контроля тонкостенных труб, а также конструкция датчиков, в т.ч. фокусирующих, для УЗК основного металла труб. Чувствительность эхо-метода такова, что приборы выявляют дефекты размером 3-4% толщины стенки. В статье нет данных по использованию наклонных преобразователей при контроле поперечными волнами. В работе [10] представлены результаты по УЗК сварных швов тепловыделяющих элементов на АЭС с толщиной стенки 1,5^3,0 мм. Обоснованно использована фокусировка ультразвука на рабочей частоте 5,0 МГц. Однако применялся малопроизводительный иммерсионный контроль, трудно реализуемый на практике, в т.ч. в условиях эксплуатации энергоблоков АЭС [11]. К тому же более эффективной является частота 10 МГц, но производство пьезоэлементов на указанной частоте, как указывают авторы, не было освоено отечественной промышленностью. Авторы работы [12] для УЗК тонкостенных сварных соединений малого диаметра предпочли специальные испытательные системы (искатели), включающие четыре преобразователя, попарно расположенные по обе стороны сварного шва. Реализация различных направлений озвучивания шва и различных схем включения преобразователей (раздельная или раздельно-совмещенная) позволила выявлять дефекты на фоне высокого уровня помех и оценивать тип дефекта: объемный или плоскостной. Однако предложенная система (видимо, из-за достаточно сложной расшифровки осциллограмм) широкого применения не получила. В работах [13, 14] представлены результаты решения дифракционной задачи об отражении поперечных волн от нижнего валика тонкостенных сварных швов. Задача являлась весьма актуальной, т.к. мешающий сигнал (помеха) всегда присутствует на экране дефектоскопа при УЗК тонкостенных сварных соединений. В процессе контроля возможен пропуск корневых несплошностей именно из-за мешающих сигналов от нижнего валика усиления. В работе [13] получены формула для соотношения сигнал/помеха

с целью расчета параметров контроля, оптимальных в смысле минимума помех. Однако формулы справедливы лишь для дальней зоны ПЭП, хотя в практике контроля предпочтительнее использовать границу «ближняя - дальняя зона» (или переходную зону) ПЭП, с целью получения наибольшей чувствительности контроля. В документе [15] для тепловой энергетики обобщен опыт применения УЗК сварных соединений (в т.ч. тонкостенных от 3,5 мм) котлоагрегатов. Успешное применение наклонных преобразователей на 10 МГц позволило снизить нижний предел контролируемых тонкостенных сварных соединений до 2,0 мм (см. документ [16], действующий взамен [15]). Для тонкостенных сварных соединений основным типом искусственного отражателя, используемого при настройке УЗ дефектоскопа, является угловой отражатель («зарубка»). Если в нормативном документе задан плоскодонный отражатель, то допускается расчет его площади в площадь зарубки [16]. Расчет проводят согласно ГОСТ Р 55724-2013, площадь плоскодонного отражателя 8пл связана с площадью зарубки S зар формулой: S пл = N-S3ap. В указанном ГОСТе дан график определения коэффициента N в зависимости от угла ввода а. Исследованию отражения ультразвука от углового отражателя типа зарубки при настройке чувствительности контроля тонкостенных сварных соединений посвящены работы [17-26]. Угловой отражатель типа зарубка наиболее полно имитирует опасные корневые несплошности (непровары, несплавления, трещины). Первые результаты исследования отражения ультразвука от зарубки даны в статье [17]. Расчетная формула для амплитуды эхо-сигнала такая же, как и для плоскодонного отражателя. Формулы отличаются пересчетным коэффициентом N (в работе [26] этот коэффициент Ермолов И.Н. обозначил «G», чтобы не путать с общепринятым обозначением протяженности «N» ближней зоны). Однако в данной работе далее по тексту используется вместо обозначения «G» коэффициент «N», а размер ближней зоны обозначим как «^л». В работе [17] на основе лучевых представлений получена формула для расчета коэффициента N, который характеризует отражение поперечных волн от зарубки и зависит от sin а (а - угол ввода ПЭП) и модуля | R(90-a)| коэффициента отражения от

вертикальной (отражающей) поверхности зарубки. Коэффициент отражения R уменьшается из-за трансформации падающей на зарубку поперечной волны в продольную при углах падения 90 - а больших третьего критического угла (здесь и далее считается, что поверхность ввода ОК эквидистантна донной поверхности, т.е. а=ф, где ф-угол встречи с поверхностью зарубки, см. [26]). Резкое уменьшение N наблюдается при углах ввода больших 570 (для тонкостенных ОК оптимальный угол ввода а находится в диапазоне 70-750). В ГОСТ Р 55724-2013 кривая для N построена на основе множества экспериментальных данных, она позволяет переходить от плоскодонного отражателя площадью $пл к зарубке площадью Sзаp по выше указанной формуле = N Бзар (Пересчет из условия равенства амплитуд эхо-сигналов необходим из-за того, что в большинстве документов по УЗК задана площадь Бпл). Кривая для N. полученная в [17], удовлетворительно совпадает с экспериментальной кривой по ГОСТ Р 55724-2013 лишь для углов ввода а близких к 45^47°. В работе [18] показано, что кривая справедлива не только для стали, но и для алюминия и титана. В работе [19] для уточнения коэффициента N вводится дифракционная поправка Э, необходимость учета которой обусловлено дифракционным рассеянием на вертикальной грани зарубки. В работах [20, 21] несовпадение теоретической кривой для N и экспериментальной при углах ввода меньших или больших 45^470 объясняется тем, что в формировании эхо-сигнала от зарубки участвуют образующаяся головная волна (по иной терминологии «продольная неоднородная»). При этом происходит быстрое изменение фазы колебаний, что приводит к смещению пучка. Это явление теоретически и экспериментально исследовано в [22], где отмечено уменьшение смещения с увеличением угла а и частоты f (или уменьшением А4 - длины поперечной волны). В работе [23] вводится коэффициент О, характеризующий отражение поперечных волн от зарубки в зависимости от соотношения (И - высота зарубки). График зависимости (см. рис. 2.2) использован в данной работе для пояснения выбора оптимальной частоты. С увеличением ЫА4 коэффициент G увеличивается, это объясняется меньшим влиянием головной волны на образование эхо-сигнала. Наобо-

рот, с уменьшением ЫА4 доля эхо-сигнала, связанного с отражателем от зарубки согласно геометрическим построениям [17], невелика и основной вклад в форматирование отраженного эхо-сигнала вносит головная волна, поэтому G уменьшается. Следовательно, относительно плоскодонного отражателя изменяется выяв-ляемость зарубки (или плоскостных корневых несплошностей, залегающих у донной поверхности ОК) в зависимости от соотношения ЫХх. Количество показанных экспериментальных точек в работах [18-22] недостаточно, поэтому Ермоловым И.Н. [23] были проведены измерения коэффициента G на большом количестве образцов с рисками (прямоугольными пазами - аналогами зарубок) различной высоты на частотах 1,25; 1,8; 2,5 и 5,0 МГц с преобразователями различных типов. Указанную замену зарубки на риску автор [23] объясняет угловым эффектом отражения волн, ответственным за значение О, который одинаков для зарубки и риски. Эксперименты работы [23] показали, что основное влияние на значения О оказывают угол а и абсолютная высота риски И. В работе [24] рассчитана дифракционная поправка О, введенная в формулу для расчета О автором работы [19], при различных отношениях Ь/^. Если Ь/^ , равно 1, а угол а>650 (случай тонкостенных ОК), то дифракционная поправка О оказывает существенное влияние, что приводит к резкому уменьшению эхо-сигнала от зарубки [24, 25].

Для И А4. >1,5 коэффициент О максимален и не зависит от И/^ [26]. Именно поэтому согласно ГОСТ Р 55724-2013 минимальную высоту зарубки необходимо выбирать из условия И/Хг>1,2. В статье [26] приведена общая система кривых О (а,И), скорректированная Ермоловым И.Н. с учетом экспериментальных измерений. Из нее видно, что при высоте зарубки от 1,0 мм до да при увеличении угла а от 70 до 800 величина О изменяется примерно от 0,65 до 0,95 и не зависит от высоты зарубки, если И/Хг>1,5 (см. [24]).

На величину эхо-сигнала от зарубки влияет отклонение ее размеров (ширины и высоты) от заданных размеров, а также отклонение отражающей поверхности зарубки от перпендикулярности к донной поверхности. Например, указанное отклонение на +50 (в сторону ПЭП) вызывает изменение амплитуды эхо-сигнала

16

на 3 дБ [27]. Изготовление образцов в рамках выполнения настоящей работы (порядка нескольких сотен) показало возможность изготовление зарубок с отклонением от перпендикулярности не более ± 1,00, а их ширины и высоты - не более ±0,07 мм, что не приводит к изменению амплитуды эхо-сигнала более, чем на ±1,0 дБ. Полезно отметить, что за счет качества акустического контакта ПЭП с ОК изменение амплитуды эхо-сигнала может достигать ± 2,0 дБ. [16]. В целом зарубка вполне удобна как с теоретической, так и с практической стороны для использования в достаточно узком диапазоне углов ввода 70-770 для УЗК тонкостенных (2,0-6,0мм) сварных соединений. Отражатель в виде двугранного угла [26] требует корректировки чувствительности дефектоскопа относительно зарубки, это связанно с тем, что именно площадь зарубки (или «плоскодонки» с пересчетом на зарубку) задается в нормативных документах по УЗК. Но реализовать такую корректировку сложно из-за влияния большого количества параметров: кривизны поверхности и толщины ОК, типа преобразователей и многих других факторов. Попытка корректировки чувствительности была проведена в документе [28], но оказалась неудачной [29, 30]. Автор работы [27] считает невозможным использовать двугранные углы образца в качестве настроечного отражателя, т.к. соотношение амплитуд эхо-сигналов от угла и зарубки испытывают большой разброс.

Большой опыт приобретен по исследованию, разработке ПЭП для контроля тонкостенных сварных соединений. Общие принципы расчета параметров ПЭП и их проектирования изложен в работах [31-41]. В них даны результаты теоретического исследования и расчета характеристик ПЭП, их разработки и опыт применения при проведении неразрушающего УЗК в промышленности. В фундаментальной работе [31] дана общая теория преобразователей, в т.ч. пьезоэлектрических, и расчет основных параметров преобразователей. Основные принципы и подход к расчету параметров ПЭП, использованные в настоящей работе, базировались на работе [32]. Использовались также результаты монографий и справочников [33-38]. При разработке конструкции преобразователей и расчета основных характеристик с учетом акустических полей, АЧХ, коэффициента преобразования

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Михалев Владислав Валентинович, 2019 год

Список

разработанные и внедренные методик и специализированные ПЭП

№№ пп Номер документа Наименование документа и год разработки Разработчики Место внедрения

1 27.28.05.0292006 Методика УЗК сварньк соединений труб поверx-ностей нагрева, оборудования и трубопроводов, 2006 Ушаков В.М. Мжалев В.А. Нерюнгринская ГРЭС, республика Саxа-Якутия

2 27.28.05.0332008 Инструкция по УЗК сварньк соединений труб по-верxностей нагрева перлитного класса 028-42 наклонными РСП, 2008 Миxалев М.М. Ушаков В.М. ОАО «ЗиО-Подольск», г.Подольск, Московская обл.

3 27.28.05-0352008 Методика УЗК сварньк швов штампо-сварньк корпусов задвижек Миxалев М.М. Ушаков В.М. ОАО «Тяжпромармату-ра» г.Алексин

4 27.28.05.0492011 Методика УЗК сварньк соединений стальньк труб с толщиной стенки 26 мм, 2011 Ушаков В.М. Миxалев М.М. Введена в действие на АЭС России приказом ОАО «Концерн Росэнергоатом», №9-947-П, 12.10. 2012 год

5 27.28.05.0592012 Методика УЗУ композит-ньк сварньк соединений 038 и толщиной 5-6 мм Ушаков В.М. Миxалев М.М. ОАО «Сибэнергоре-монт», г. Красноярск

Копии документов, подтверждающих внедрение разработок диссертации

Сальник R.B. Стафеев Г. Г. Таран М.В. Толстихин А,М.

Ушаков В.М.

-начальник участка отдела дефектоскопии металлов и технического контроля филиала ОАО «Концерн Росэнергоатом» «Ростовская атомная станция»; -мастер 1-й группы отдела дефектоскопии металлов и технического контроля филиала ОАО «Концерн Росэнергоатом» «Белоярская атомная станция»;

- инженер-дефектоскопиет отдела дефектоскопии металлов и технического контроля филиала ОАО «Концерн Росэнергоатом» «Смоленская атомная станция»;

- ведущий инженер лаборатории металлов отдела дефектоскопии металлов и технического контроля филиала ОАО «Концерн Росэнергоатом» «Ленинградская атомная станция»;

- заведующий лаборатории ультразвуковых методов исследования и метрологии ОАО НПО «ЦНИИТМАШ»

образованная Указанием заместителя Генерального директора - директора по производству и эксплуатации АЭС ОАО «Концерн Росэнергоатом» от 25.11.2014 г. №9/163-У в период с 26 по 27 ноября 2014 г. рассмотрела результаты опытно-промышленной эксплуатации «Методики ультразвукового

2°ЛЛТ?т Г™?? СТШ1ЬНЬ,Х С ТОЛЩИной мм»

1 (далее - Методика).

Опытно-промышленная эксплуатация проводилась силами разработчика методики ОАО НПО «ЦНИИТМАШ» на Балаковской, Белоярской и Смоленской АЭС в соответствии с Программой опытно-промышленной эксплуатации Методики №27.28.05.66-2013 и графиком опытно промышленной эксплуатации Методики, утвержденными заместителем Генерального директора - директором по производству и эксплуатации АЭС ОАО «Концепн Росэнергоатом», 1

1. Комиссии была представлена документация:

- «Методика ультразвукового контроля сварных соединений стальных труб е толщиной стенки 2,0-6,0 мм. Программа опытно-промышленной эксплуатации» №27.28.05.66-2013 и гоаЛик проведения работ; 14

- Заключения по результатам контроля СС энергоблока №3 Балаковской АЭС;

- Заключения по результатам контроля СС энергоблока №4 Балаковской АЭС;

Заключения по результатам контроля СС энергоблока №>2 Балаковской АЭС;

- Заключения по результатам контроля СС энергоблока №3 Белоярской

- Заключения по результатам контроля СС энергоблока №1 Смоленской

A JLJ

- «Контроль сварных соединений толщиной 2-6 мм на энергоблоках №№3,4 Балаковской АЭС в 2013 г. Отчет» №27.28.19.066-2013'

- «Контроль сварных соединений толщиной 2^6 мм на энергоблоке №2 Балаковской АЭС в 2013-2014 г. Отчет» №27.28.19.074-2014

- «Выполнение мониторинга по опытно-промышленной эксплуатации методики УЗК сварных соединений стальных труб с толщиной стенки

мм N-27.28,05.049-2011 на БелоярскоЙ АЭС. Отчет»;

- «Выполнения мониторинга по Опытно-промышленной'эксплуатации методики УЗК сварных соединений стальных труб с толщиной стенки 2-6 мм на Смоленской АЭС. Отчет»;

- «Заключительный отчет о выполнении работ по опытно-промышленной эксплуатации «Методики ультразвукового контроля сварных соединений стальных труб с толщиной стенки 2-6 мм. РД ЭО 27.28.05.049-2011»;

«Методика ультразвукового контроля сварных соединений стальных труЬ с толщиной С'генки 2,0-6,0 мм» РД ЭО 27.28.05.049-2011

- Проект изменения №1 в РД ЭО 27.28.05,049-201 1

2, По результатам рассмотрения представленной документации комиссия установили:

1, Опытно-промышленная эксплуатация методики проведена в полном соответствии с графиком и Программой проведения опытно-промышленной эксплуатации №27.28.05.66-2013.

2. За время проведения опытно-промышленной эксплуатации Методики проконтролировано 1834 сварных соединения. Результаты УЗК сопоставлены с результатами «штатного» радиографического контроля выполненного в соответствии с требованиями Типовых программ.

3. Достоверность проведенного по Методике ультразвукового контроля составила не менее 0,72, мищлы«

3. Рекомендации

^ГеТОМ ре3уЛЬтатов опытно-промышленной эксплуатации Методики а также, принимая во внимание опыт использования ультразвукового контроля для при эксплуатации, проведение УЗК по

1-Д эи 27.28.05.04^2011, может рассматриваться как альтернатива «штатного» эксплуатационного радиографического контроля. " *

Утверждаю: Д-Заместитель Генерального директора --директор по производству и эксплуатации АЭС ОАО «Концерн Росэнергоатом»

А.В. Щутиков

« » 1212г.

АКТ

приемочных испытаний проекта Методики ультразвукового контроля сварных соединений стальных труб с толщиной стенки 2-6 мм

г. Москва

26-27 июня 2012г.

Приемочная комиссия, назначенная Указанием № 9/107-У от 15.06.12г. заместителя Генерального директора - директора по производству и эксплуатации АЭС ОАО «Концерн Росэнергоатом» Шутикова A.B. в составе:

Козин Ю.Н.

Рябов А.Н.

Члены комиссии: Высоцкий С.И.

Селиверстов С.Д.

-главный специалист отдела материаловедения Департамента инженерной поддержки, председатель комиссии;

-заместитель Генерального директора - директор Института неразрушающих методов исследования металлов ОАО НПО «ЦНИИТМАШ», заместитель председателя комиссии;

- инженер отдела дефектоскопии металла и технического контроля филиала ОАО «Концерн Росэнергоатом» «Балаковская атомная станция»;

- начальник отдела ОАО «НИКИМТ-Атомстрой»;

Селиверстов С.Д. - начальник отдела ОАО «НИКИМТ Атомстрой»;

Ушаков В.M -заведующий лабораторией ОАО НПО «ЦНИИТМАШ»;

Крикунов С.Г. -мастер отдела дефектоскопии металла и технического контроля филиала ОАО «Концерн Росэнерго» «Кольская атомная станция»

провела приемочные испытания Методики ультразвукового контроля сварных соединений стальных труб с толщиной стенки 2-6 мм (далее -Методика УЗК), разработанной ОАО НПО «ЦНИИТМАШ» по договору с филиалом ОАО «Концерн Росэнергоатом» «Банковская атомная станция» № 11265.28.ОО.ХД. 04 от 08.06.2011г.

Испытания проводились в соответствии с согласованной и утвержденной в установленном порядке «Программой и методикой приемочных испытаний» 27.28.05.049-2011 ПМ (далее Программа и методика испытаний).

Испытания проводились в нормальных климатических условиях:

- температура окружающего воздуха 20 ±5°С;

- относительная влажность воздуха 60 ±15%;

- атмосферное давление 1004 Па (750 ±30 мм р. с).

Испытания проводились на образцах (15 шт.) с реалистичными

дефектами, полученными за счет нарушения технологии сварки в

соответствии с требованиями н.6.2 Технического задания 27.28.05.049-2011ТЗ.

Испытания выполняли сотрудники ОАО НПО «ЦНИИТМАШ» в присутствии членов комиссии, в т.ч. специалистов Заказчика (Балаковской АЭС), а также Кольской АЭС, аттестованные в соответствии с требованиями ГТНАЭ Г-7-010-89 (удостоверения с правом выдачи заключения: Шишкина C.B. №27.80/4667; Михалева В.В. №27.80/4664; Давыдова Д.М. №27.80/4665)

1. Комиссии представлены Средства короля в составе:

- ПО«^ . установленном порядке уль^ковой дефе„

° и™-52 ев*,«™ о поввркс №302 от

07.05.2012г\, действительно до 07.05.2013г.

- специализированные высокочастотные ирк,бр№к1м т1ша пш

П122 н хордовые („оНтагаьк, Ю8мещеняьк и раздея1„_е' кронные) на „ 5-12 МГц с углами ввод* 72,77"; „аспорта с об аттестации №134,-1,; Ж15-12; №84-!2; №1321-11; №1327-11; №,326-11-№1331-11; »332,1; №1333-11; №,334-П; №1335-1!; № ,336-1, №149811; №1500-11; №1499-11; №1496-11; №1360-1 ]; №1359-11; № 1375-11.

- стандартные о6рИЦН прсдприх™, (СОЩ ^ нклт>ой]ш „ „рткрш параметров дефектоскопа совместно <=„

совместно со специализированными преобразователями; паспорт на СОП с отметкой об аттестации №52-11 №53-11 ;№ 54-11; №55-11; №56-11; №57-1]; №58-11.

- набор испытательных образцов (15 шт.) №72; №72а; №2- таг- * ЛШц тп; №334; №13; №5; №15, №6; №7- №8; №9,

- кабели соединительные н контактная смазка. Документация в установленном порядке в составе;

- техничке задание на разработку Методики УЗК 27 28 05 049-2011ТЗ; '

- акт предварительных (заводских) испытаний Методики УЗК;

- паспорта на СОП и испытанные образцы, используемы, при испытаниях (п. 6.3 ТЗ);

- паспорта аттестованных специализированны* высокочастотных ПЭП (п.6.6 ТЗ);

- свидетельство о гюверке дефетккопа ЩН-52;

- квалифицированные удостоверения по УЗК участвующих в испытаниях.

специалистов^

2. Объем испытаний Приемочные испытания включали в себя:

- проверку комплектности и содержания представленных документов и готовности аппараты (л, 4.7 Программы и методики испытаний), результаты оформлены Приложением 1;

- проверка основных разделов проекта Методики (Приложение 2);

- испытания на выявляемость дефектов в испытательных образцах (п.6.5 Т3>;

испытания с целью определения погрешности измерения глубины (координата «У») и положения дефекта (координата «X») вдоль периметра сварного соединения (п.6.4 Программы и методики испытаний);

- испытания по оценке размера предельно выявляемого отражателя (дефекта) по высоте (п,бЛ,5 ТЗ);

- подтверждение выявляемое^ дефектов при УЗК радиографическим методом нерешающего контроля (п. б. 4 Программы и методики испытаний) с учетом предварительных (заводских) испытаний (Приложение

3);

- оценка достоверности УЗК на основе сопоставительного анализа результатов УЗК и радиографического контроля (Приложение 4).

3, Результаты испытаний

По результатам испытаний комиссия установила;

- необходимая для проведения испытаний документация (подраздел 4.7 Программы испытаний) представлена в полном объеме;

- погрешность измерения координаты «У» (глубина дефекта) составила ±0,1 мм (требования ТЗ - ±0,1 мм), координаты «X» положение дефекта вдоль периметра сварного соединения) - ±1,0 мм;

- УЗК обеспечивает выявление отражателя (дефекта) типа «зарубка» высотой 10% от толщины сварного соединения с допуском +0,2 мм, т е,

мм;

- дефекты, выявленные при УЗК подтверждены радиографическим контролем;

- достоверность УЗК на основе сопоставительного анализа результатов УЗК и радиографического контроля составила 81,5% для протяженных дефектов и 60,6% для точечных (компактных).

4, Замечания:

4.1. таблицу 1 скорректировать, указав в ней интервады контролируемых толщин с шагом 0,5 мы и указав для каждого интервала контролируемых толщин необходимый для контроля тип ПЭП;

4.2. при подготовке материалов для передачи в Ростехнадзор (с целью

одобрения Методики и разрешения ее опытно-промышленного применения)

дополнительно представить результаты металлографического анализа

несплошностей одного (двух) испытательных образцов, в которых

обнаружены при УЗК несплощности на стадии предварительных (заводских) испытаний;

4.3. при разработке технологических карт на ультразвуковой контроль в соответствии с Методикой не указывать в них сведения, касающиеся норм разбраковки.

5. Выводы и рекомендации

5.1. Проект Методики УЗК прошел приемочные испытания в полном объеме требований «Программы и методики приемочных испытаний» 27,28.05.049-2011ПМ

5.2. Проект Методики УЗК удоатетворяет требованиям -технического

задания 27,28.05.049-2011Т3.5.3, Приемочная комиссия рекомендует

устранить замечания, выявленные при проведении приемочных испытаний, и

допустить Методику ультразвукового контроля сварных соединений стальных труб с толщиной

Заключение:

1). Оценка выявляемое™ реалистичных дефектов в испытательных образцах, проведенная по Методике УЗК, подпади™ возможность использования Методики дам обнаружения и оценки дефектов в сварных соединениях толщиной 2^6 мм.

2). Для внедрения Методики на АЭС рекомендуется разработать н изготовить партию Специализированных высокочастотных преобразователей с

ä

V

Росансргодтим

ПРЕДПРИЯТИЕ ГОСКОРПОРАЦИИ ePOCATOMw

Открытое акционерное общество «Российский концерн по производству электрической и тепловой энергии на атомных станциях»

(ОАО «Концерн Росэнергоатом»)

ПРИКАЗ

ж а

Москва

tz /П. 20/2,

О введении в действие РД ЭО 27.28.05.049-2011

В: целях повышения эффективности контроля металла оборудования и трубопроводов АЭС

ПРИКАЗЫВАЮ:

1. Ввести в действие с 05.11.2012 РД ЭО 27.28.05,049-2011 «Методика ультразвукового контроля сварных соединений стальных труб с толщиной стенки 2-6 мм» (далее - РД ЭО 27,28.05.049-2011, приложение).

2. Заместителям Генерального директора - директорам филиалов ОАО «Концерн Росэнергоатом»: «Балаковская атомная станция» Игнатову В.Й., «Белоярская атомная станция» Баканову М.В., «Билибинская атомная станция» Тухветову Ф.Т., «Калининская атомная станция» Канышеву М.Ю., «Кольская атомная станция» Омеяьчуку В.В., «Курская атомная станция» Федюкину В.А., «Ленинградская атомная станция» Перегуде В.И., «Нововоронежская атомная станция» ПоваровуВ.П, «Ростовская атомная станция» Сальникову A.A., «Смоленская атомная станция» Петрову А.Ю.:

2.1. Принять РД ЭО 27.28.05.049-2011 к руководству и исполнению.

2.2. Разработать и утвердить организационно-технические мероприятия по внедрению РД ЭО 27.28.05.049-2011 в установленном на АЭС порядке.

3. Департаменту планирования производства, модернизации и продления срока эксплуатации (Дементьев A.A.) внести в установленном порядке РД ЭО 27.28.05.049-2011 в Указатель технических документов, регламентирующих обеспечение безопасной эксплуатации энергоблоков АС (обязательных к использованию), раздел 1.13Д., часть III.

4. Контроль за исполнением настоящего приказа возложить на заместителя Генерального директора - директора по производству и /эксплуатации АЭС Шутикова A.B.

Генеральный директор В.В. Пронин, [phone]

Е.В. Романов

УТВЕРЖДЕНЫ приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому

и атомному надзору от «¿У» 20^Гг. №

Федеральные нормы н правила в области использования атомной энергии «Правила контроля основного металла, сварных соединений и наплавленных поверхностей при эксплуатации оборудования, трубопроводов и других элементов атомных станций» (НП-084-15)

I. Назначение и область применения

1. Настоящие федеральные нормы и правила в области использования атомной энергии «Правила контроля основного металла, сварных соединений и наплавленных поверхностей при эксплуатации оборудования, трубопроводов и других элементов атомных станций» (далее - Правила) разработаны в соответствии с Федеральным законом от 21 ноября 1995 г. № 170-ФЗ «Об использовании атомной энергии» (Собрание законодательства Российской Федерации, 1995, № 48, ст. 4552; 1997, № 7, ст. 808; 2001, № 29, ст. 2949; 2002, № 1, ст. 2; № 13, ст. 1180; 2003, № 46, ст. 4436; 2004, № 35, ст. 3607; 2006, № 52, ст. 5498; 2007, № 7, ст. 834; № 49, ст. 6079; 2008, № 29, ст. 3418; № 30, ст. 3616; 2009, № 1, ст. 17; № 52, ст. 6450; 2011, № 29, ст. 4281; № 30, ст. 4590, ст. 4596; № 45, ст. 6333; № 48, ст. 6732; № 49, ст. 7025; 2012, № 26, ст. 3446; 2013, № 27, ст. 3451), постановлением Правительства Российской Федерации от 1 декабря 1997 г. № 1511 «Об утверждении Положения о разработке и утверждении федеральных норм и правил в области использования атомной энергии» (Собрание законодательства Российской Федерации, 1997, № 49, ст. 5600; 1999, № 27, ст. 3380; 2000, № 28, ст. 2981; 2002, № 4, ст. 325; № 44, ст. 4392; 2003, № 40, ст. 3899; 2005, № 23, ст. 2278; 2006, № 50, ст. 5346; 2007, № 14, ст. 1692; № 46, ст. 5583; 2008, № 15, ст. 1549; 2012, №> 51, ст. 7203).

Оценка качества стыковых сварных соединений по результатам ультразвукового контроля

130. При оценке качества стыковых сварных соединений из сталей перлитного класса и (или) из высокохромистых сталей по результатам ультразвукового контроля для трубопроводов диаметром от 14 до 325 мм, толщиной от 2,0 до 5,5 мм должны применяться нормы, приведенные в таблице № 8, а для оборудования и трубопроводов толщиной более 5,5 до 400,0 мм включительно - нормы, приведенные в таблице № 9.

Таблица № 8

Номинальная толщина сваренных детален, мм Браковочный уровень чувствительности от опорного углового отражателя в виде зарубки (высота х ширина), мм Допустимое число фиксируемых одиночных несплошностей на любые 100 мм протяженности сварного соединения

От 2,0 до 2,5 включительно 1,0x0,4 4

Более 2,5 до 3,5 включительно 1,0x0,6 5

Более 3,5 до 4,0 включительно 1,0x0,8 5

Более 4,0 до 4,5 включительно 1,2x0,8 6

Более 4,5 до 5,0 включительно 1,2x1,0 6

Более 5,0 до 5,5 включительно 1,2x1,1 6

Примечания. 1. Приведенный в таблице браковочный уровень чувствительности установлен применительно к контролю с использованием стандартного углового отражателя в виде зарубки.

гост р 5q.qs.o2

Таблица 2 - Параметры УЗКСС в зависимости от толщины

Толщина свиного соединении, мм Работая частота контроля, МГц Угол вводз при УЗК прямым лумйи, град Тип ПЭП

2 3 4

От 2,0 до 2,5 оклгач. от ю дотг От 73 до 77 О или РС

СВ. 2,6 до 3.0 рключ От 10 до 12 От 73 до 76 С или РС

Св. 3,0 до включ. От 9 до 11 От 72 до 74 С или РС

С&. 3,6 до 4,0 вклчч- от е до 11 От 71 до 73 С или РС

Св. 4,0 йо 4,5 включ. От 7 до Ю От 70 до 72 С или РС

Се. 4,5 ло 5,0еклчч От £ до 7 От 70 до 72 С или РС

Си. 5,0 до5,5иключ. От 5 до Т От ТО до 72 С или РС

Таблица 3 - Параметры наклонных преобрэзовагепей {номинальны); значения) при УЭК СС

Тол щина сва рного м ы и лн, мк Ча;то-а, МГЦ Угол ввода при УЗК, град

ГрНУЫМ лучом однократно отр-аженньм лучом

От 5,5 до 9.0 вЮ1ЮЧ. От 4.0 до е.о 70** 65*

Се. 9,0 до 12,0 пключ. От 4.0 до 6.0 63*4 65-*

Сй 12,0 до 20.0 вдаиоч От 2 6 до 5,0 65*

Се. 25,!} до 40,0 включ. От 2,5 до 4,0 65** 45*а

Сб. до 00,0 включ. От 1 3 до 4,0 ез*4 45**

Се, 60,0 до 100,0 включ. От 1,9 до 2,Ь ее** 45** Не допуоэатся

Сй. 100,0 От 1г0 до 2,0 60*' 45*4

Примечания

t СС толщиной Зопее 60 ми «и-тролируктт ПЭП с углам иусда? От бОа ^0 65° тОлый

прямим не ГЛУБИН* Не С<?ЛС« ■ЗС им.

2. Для СС с аусГвнИТНЫм наТаопон'ныг/ покрытием Т&Ли^1№Й ст ДО 60 мм ддпдгжлтге^ьно г рамени от НЭП д угле! и вводя 45*".

5 в ткк параметры контроля ДОЛЖНЫ бьгтъ указаны цднМнИнО. Указание диапазонов значений параметров не допускается.

4 Допускается до повышения комграпвдостулностн применять дополинтепьна!е ПЭП и другие ме^ы УЗК1

+|>П~Л Н*1 -»V-1 1 тк 322 .АТОмнл* '

______ V ' , _^

""¡Гчч^Тг I ОКОНЧАТСЯ ЫЧАЯ13

'_'."■ ,. ........¡. . ■—1 РЕДАКЦИЯ I

УТВЕРЖДАЮ Директор по качеству О'Ьр) ТКЗ «Красный

И.И. Нечаев

&У 2012 г.

АКТ

внедрения научных разработок кандидатской диссертации Старшего научного сотрудника ОАО НПО 1U1НИТМАШ Михалева Владислава Валентиновича

Настоящий акт подтверждает внедрение научных разработок с.п.с. ОАО НПО ЦНИИТМАШ Михалева В.В. на ОАО ТКЗ «Красный котельщик»:

1. Специализированные высокочастотные преобразователи типа Г1121 и П122 для УЗ контроля счыковых сварных труб поверхностей теплообмена котлов толщиной от 2,5 до 6,0 мм из перлитных и аустенитных сталей.

2. Инструкция по УЗК сварных соединений труб поверхностей нагрева толщиной 3,0-6,0 мм раздельно-совмещенными преобразователями типа

3. Преобразователи для ультразвукового контроля гибов трубопроводов, поковок, штамповок.

Общее количество преобразователей использованных при УЗК в период 2009-2012 гг. составляет 377 шт.

Высокочастотные преобразователи (на 7-12 МГц), разработанные Михалевым В.В., используются впервые в практике контроля оборудования па ТКЗ «Красный котельщик».

Преобразователи разработаны, изготовлены и аттестованы в рамках хоздоговоров, руководителем которых являлся Михалев В.В.

Начальник Центральной

П i 22.

заводской лаборатории

Начальник маталлофизнческой

лаборатории

А.В. Щербакова.

Главный инженер ОАО «КТЗ»

«ГАЗА 2012 г.

'¡/-^ ^Б^С Циммерман

Ж

АКТ

внедрения специализированных льезопреобразователен ультразвукового контроля тонкостенных сварных соединений.

Настоящий акт отмечает, что в ОАО «Калужский турбинный завод» внедрены для УЗ контроля тонкостенных сварных соединений специализированные высокочастотные пьезолреобразователи, разработанные в ОАО НПО ЦНИИТМАШ, Преобразователи имеют высокую чувствительность, малые габариты, удобны в работе, совместимы с дефектоскопами различных типов.

Преобразователи применялись при контроле сварных швов при ремонте парового котла БКЗ-12£к100 станц. №1. Параметры сварных швов: 1ч Сварные швы труб пароперегревателя 0 38 х 4 мм. Материал

ст.12Х1М- ст,20. 2. Сварные швы экранов 0 60 х 4 мм. Материал ст 20 — ст.20. При контроле более 400 сварных швов были выявлены и исправлены более 50 дефектных стыков. Виды выявленных дефектов: непровары в корне шва, несплавления, поры, шлак. Благодаря замене рентгеновского контроля сварных швов ультразвуковым, время ремонта минимизировано и составило менее месяца. При применении рентгеновского контроля на ремонт требовалось 2,5 месяца.

Отличительной особенностью данных преобразователей является низкий уровень шумов при больших углах ввода (до 75° вкл.).

Разработка и поставка преобразователей проводилась в рамках выполнения хоздоговоров.

Одним из перспективных направлений в будущей работе считаю вопрос повышения износостойкости пьез о преобразователей.

Начальник Центральной Заводской Лаборатории ОАО «КТЗ»

3 ОГ. г ОС? ?.

Главный инженер

ОАО «Сарэнергомаш»

АКТ

« /¿Л> 12 г.

внедрения средств ультразвукового контроля, разработанных Михалевым 8.В. в процессе выполнения диссертационной работы.

Настоящий акт удостоверяет внедрение следующих научных разработок Михалева В.В.:

1. Специализированные пьез о преобразователи для контроля заготовок и сварных соединений ( в т.ч. для атомной энергетики);

2. Стандартные образцы для настройки приборов и технологические карты ультразвукового контроля.

Указанные средства ультразвукового контроля удовлетворяют требованиям нормативных документов ПО неразрутающему контролю (в т.ч. серии ПНАЭ-Г-7), используются при штатном УЗ контроле изготавливаемого оборудования и изделий.

Начальник отдела

Пономарева О.Г.

-юярского OAJÖ «&ибЭР»

I , / Г..Г.Шаров

Ж ТЩ^/Л

гт ^ 2012г.

АКТ

внедрения преобразователей 11121 и П122 к УЗ дефектоскопам для контроля основного металла и сварных соединений элементов теплоэнергетического

оборудования.

Настоящий акт подтверждает, что высокочастотные специализированные преобразователи, разработанные и изготовленные ОАО НПО «ЦНИИТМАШ применяются при ультразвуковом контроле стыковых сварных соединений труб поверхностей теплообмена из перлитных сталей, а так же композитных (ст 12Х18Н1 (Л> ст.12х1МФ) сварных соединений в соответствии с документом ОН 501 ЦД-97 и разработанной в ОАО НПО ЦНИИТМАШ «Методикой ультразвукового контроля». Преобразователи изготовлены в соответствии с результатами и выводами кандидатской диссертации Михалева В.В., имеют высокую чувствительность, соотношение полезный сигнал/шум не менее 12 дБ, имеют малую «стрелу» и габариты, чем выгодно отличаются от известных аналогов.

Начальник службы контроля

металла и сварки

се в.П. Короткое

Директор ЦЗЛ

АКТ

Энёргомаш» Жа)-БЗЭМ»

Лазарев

2012 г.

внедрения научно-технических результатов диссертационном работы на соискание ученой степени кандидата технических наук Михалева Владислава Валентиновича.

Настоящий акт удостоверяет, что па ЗАО «Эпергомаш» (Белгород)-БЗЭМ» внедрены следующие результаты диссертационной работы Михалева

Н» специализированные высокочастотные преобразователи для УЗ контроля сварных соединений малых толщин (от 2.5 до 6,0 мм вкл.);

высокочувствительные наклонные преобразователи с пониженным уровнем собственных шумов для УЗ контроля сварных соединений трубопроводов, заготовок, штамповок;

-» специализированные преобразователи для УЗ контроля гибов трубопроводов.

Поставка вышеуказанных преобразователей проводилось в рамках хоздоговоров, руководителем которых являлся Михалев В.В.

В,В.:

Главный специалист ЛНК

Ведущий инженер

В.М. Филатов

АКТ

внедрения пьезопреоб разователе й и методики ультразвукового

контроля сварных соединении труб поверхностей нагрева и оборудования.

Настоящий акт составлен а том, что на Нерюш~ри некой ГРЭС используются преобразователи в составе дефектоскопа ПСИ О О КЛ РН-109 0 для УЗ контроля сварных соединений труб поверхностей нагрева, оборудования и трубопроводов по Методике, разработанной ОЛО НПО Г (НИИТМА111 (разработчик - соавтор Михалев В .В.). Преобразователи согласованы с приборами зарубежного производства, высокочувствительны, имеют низкий уровень шумов, малую «сторону». Михалев В.В, оказывал методическую помощь в части освоения прибора НСНОСИАРН в комплексе с разработанными им преобразователями.

Начальник ЛМиС

С.Л. Колесников

ФБУ *НТЦ ЯР Б» |

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА а О ЭКОЛОГИЧЕСКОМУ, ТЕ шо ЛОГИЧЕСКОМУ И АТОМНОМУ НАДЗОРУ

^/^¿и Ло/Л,

(РОСТЕХНАДЗОР)

ПРИКАЗ

Москва

№

¿Г-^гз

Об утверждении федеральных норм н правил в области использования атомной энергии «Правила контроля металла оборудовании и трубопроводов »тошных энергетических установок при изготовлении н монтаже»

В соответствии со статьей 6 Федерального закона от 21 ноября 1995 г.

Ха 170-ФЗ «Об использования атомной энергии» (Собрание законодательства

Российской Федерации, 1995, № 48, сг. 4552; 1997, № 7, ст. 808; 2001, № 29,

ст. 2949; 2002, № 1, ст. 2; № 13, ст. П80; 2003, № 46, ст. 4436; 2004, № 35.

ст. 3607; 2006, № 52, ст. 5498; 2007, № 7, ст. 834; Ха 49, ст. 6079; 2008, № 2%

ст. 3418; Ха 30, ст. 3616; 2009, Ха 1, ст. 17; .У: 52» ст. 6450; 2011, № 29, ст. 4281;

№ 30, ст. 4590, ст. 4596; № 45, ст. 6333; № 48, ст. 6732; X* 49, ст. 7025; 2011,

X? 26, ст. 3446; 2013, № 27, ст. 3451; 2016, Хэ 14, ст. 1904; Ха 15. ст. 2066; Ха 21,

ст. 4289; 2013, № 22, ст. 3042; № 32, ст. 5135), подпунктам 5,2.2.1 пункта 5

Положения о Федеральной службе по экологическому, технологическому

и атомному надзору. утвержденного постановлением Правительства

Российской Федерации от 30 июля 2004 г. Ха 401 (Собрание законодательства

Российской Федерации, 2004, Хе 32, ст. 3348; 2006, Ха 5, ст. 544; Ха 23, ст. 2527'

Ха 52, ст. 5537; 2008, Хе 22, ст. 2581; № 46, ст. 5337; 2009, № 6, ст. 738; Ха 33, ст!

4081; X* 49, ст. 5976; 2010, Ха ст. 960; № 26, ст. 3350; № 38, ст. 4835; 20Ц.

№б, ст. 888; Ха 14, ст. 1935; Ха 41, ст. 5750; N2 50, ст. 7385; 2012, №29, ст. 4123;

Ха 42, ст. 5726; 2013, Хо 12, ст. 1 343; Хй 45, ст. 5822; 2014, № 2, ст. 108: Хэ 35^

ст. 4773; 2015, № 2, ст. 491; № 4, ст. 661; 2016, X? 28, от. 4741; № 48, ст. 6789;

2017, Ха 12, ст. 1729; № 26, ст. 3&47; 2018, № 29? ст. 4438), приказываю:

V твердить прилагаемые федеральные нормы и правила в области

использования атомной Сергии «Правила контроля металла оборудования

и трубопроводов атомных энергетических установок при изготовлении и монтаже» (НП-105-18),

Руководитель

А.В. Алёшин

Ультразвуковой контроль

37. Нормы допустимых одиночных несплошностей при ультразвуковом контроле стыковых сварных соединений деталей и сборочных единиц с толщиной от 2.0 до 5,5 мм из сталей перлитного класса и (или) из высокохромистых сталей приведены в таблице № 4.12 настоящего приложения.

Таблица № 4,12

Номинальная толщина сваренных деталей, им Браковочный уровень чувствительности от опорного углового отражателя в виде зарубки (ширина 1 высота), мм Допустимое число фиксируемы! одиночных несплошностей ил любые 100,0 мм протяженности сварного соединения, шт.

От 2,0 до 2,5 включительно 1,0x0,4 4

Более 2,5 до 3,5 включительно 1,0x0.6 5

Более 3,5 до 4,0 включительно 1,0x0.8 5

Более 4,0 до 4,5 включительно 1,2x0.3 6

Более 4,5 до 5,0 включительно 1,2x1,0 6

Более 5,0 до 5,5 включительно 1,2x1,1 6

Примечания. 1. Браков очный уровень чувствительности установлен применительно к контролю с использованием стандартного отражателя в виде зарубки. 2. Допускается контроль по другим отражателям прн условии обеспечения идентичности результатов контроля. 3. Контрольный уровень чувствительности [уровень фиксации} достигается увеличением чувствительности дефектоскопа на б дБ по сравнению с браковочным уровнем. 4. Допуск на размеры стандартного углового отражателя прн изготовлении не должен превышать ±10 %. перпендикулярность отражающей поверхности зарубкн - 90 ± 1,0°.