Контроль дисков паровых турбин, роторов и других крупногабаритных поковок

Диски паровых турбин контролируют в соответствии с документом [261]. При­мер контроля диска простой формы пока­зан на рис. 3.1. На рис. 3.36 приведена

Контроль дисков паровых турбин, роторов и других крупногабаритных поковок

о — прямой преобразователь

Рис. 3.36. Схема контроля диска сложной формы паровой турбины

схема контроля диска более сложной формы. Как видно из нее, контроль почти всего металла диска выполняется прямым и наклонным преобразователями.

Для автоматического контроля дис­ков паровых турбин НПО "Атомкотло - маш" (г. Ростов-на-Дону) разработана ус­тановка "Диск-1". Контроль ведется на частотах 1,8 и 2,5 МГц. Способ контакта - щелевой с подачей контактной жидкости.

В акустическом блоке имеются прямой, PC - и два наклонных преобразователя. Контроль качества акустического контак­та для прямого преобразователя осущест­вляется по донному сигналу, а для на­клонного - по сигналу от специального отражателя в призме. Ухудшение акусти­ческого контакта компенсируется увели­чением усиления прибора.

Установка прошла испытания на за­воде "Энергомашспецсталь" (г. Крама­торск) на заготовках толщиной 360 и 800 мм. При частоте вращения диска 3 об/мин она выявила все искусственные и естественные дефекты для всех типов преобразователей, в том числе плоскодон­ные отверстия диаметром 2 мм на глубине 340 мм. Погрешность измерения эквива­лентной площади дефектов составляла < 10 %, а глубины залегания < 10 мм. Производительность контроля в 5 раз вы­ше ручного.

Крупногабаритные поковки простой формы (обечайки, шайбы, фланцы, рото­ры) контролируют щелевым способом на карусельном или токарном станке, обес­печивающем их вращение. Контролю не мешает одновременная механообработка изделия.

Подпись: Рис. 3.37. Аппаратура ИДЦ-19 для контроля роторов турбин из осевого канала

В [425, с. 349/035) рассмотрена авто­матическая иммерсионная установка для контроля дисков турбин. Контроль вы­полняется тремя преобразователями. Пер­вый контролирует тело диска, второй - зону

вблизи поверхности, третий выявляет по­верхностные дефекты. Поскольку поверх­ностные трещины могут иметь различную ориентацию и представляют большую опасность, предложен преобразователь в форме кольца, излучающий поверхност­ные волны во всех направлениях. Однако это преимущество достигается за счет по­тери чувствительности.

Роторы турбин и турбогенераторов также контролируют в соответствии с до­кументом [261]. Прозвучивание ведут в радиальном направлении прямым преоб­разователем. Обязателен контроль на­клонными преобразователями попереч­ными или продольными волнами на де­фекты, выходящие на поверхность внут­реннего канала, если он имеется. Кон­троль выполняют из положения преобра­зователей В и В' на рис. 3.2. Контроль при изготовлении роторов выполняют до про­резки пазов. Обычно его ведут на токар­ном станке с элементами механизации.

Для продления ресурса работы рото­ров турбин и других объектов необходимо обеспечить их контроль в процессе экс­плуатации при ремонтных остановах. Сканирование в этом случае удобно осу­ществлять из канала ротора. ЦНИИТмаш (В. И. Рыжов-Никонов) для этой цели раз­работал простую аппаратуру типа ИДЦ-19 (рис. 3.37).

Ротор располагается наклонно, в ка­нал заливается вода. Система наклонных иммерсионных преобразователей для вы­явления дефектов, ориентированных вдоль и поперек оси ротора, вводится в канал с помощью длинной штанги. Аппа­ратура рассчитана на контроль из канала диаметром 90 ... 160 мм, причем диаметр канала может быть переменным. Перед началом контроля настраивается чувстви­тельность по образцу с плоскодонными отверстиями диаметром 2 мм на разной глубине.

Более совершенную установку типа "Ротор-К" разработал Уральский всесоюз­ный технический институт (УралВТ, г. Челябинск) [424, докл. 1.12]. Система транспортировки обеспечивает доставку датчиков при длине канала до 10 м и внутреннем диаметре 80 ... 160 мм. Кроме УЗ осуществляются визуальный, измери­тельный и вихретоковый контроль.

Валки прокатных станов также кон­тролируют в соответствии с документом [261]. Как и в случае с роторами, прозву­чивание ведут в радиальном направлении прямыми преобразователями. Большое внимание обращают на контроль поверх­ностного слоя. Его обычно проверяют по­верхностными волнами.

ЦНИИТмаш совместно с "Алтее" (Москва) разработали портативную уста­новку типа УВЦ-1 для контроля бочки и шейки опорных валков прокатных станов [427, докл. Б01]. Она содержит восемь независимых каналов, которые обеспечи­вают прозвучивание с углами ввода 0, 40, 50, 60 и 70° головными и поверхностными волнами. Результаты контроля записыва­ются на флэш-карты. На экран персональ­ной ЭВМ выводится следующая инфор­мация: о контролируемом изделии; о де - фектоскописте; таблица выявленных де­фектов, их координаты и размеры; изо­метрическое изображение валка или его участка с дефектами; продольное и попе­речное сечения валка. Паспортизируются первоначальные данные о валке, данные о его мониторинге в процессе эксплуатации, прогнозируется его работоспособность.

Часто возникает задача эксплуатаци­онного контроля длинномерных валов с торцовой поверхности (оси, валы насосов, эскалаторов). В разд. 3.1.2 рекомендова­лось контролировать длинномерные изде­лия наклонным преобразователем со сто­роны боковых поверхностей, однако в установленном в машину вале боковая поверхность часто недоступна. Однако такой контроль с торцовой поверхности возможен, особенно если контролируемая зона расположена вблизи торца (рис. 3.38). Важным признаком наличия дефекта по всей длине вала является ос-

Подпись: Рис. 3.38. Контроль длинномерного кованого вала иасоса углеразмольной мельницы: 1 - вал; 2 - прямой преобразователь; 3 - зона вероятного разрушения; 4 - зондирующий импульс; 5 - эхосигналы от дефектов; б - донный сигнал

лабление эхосигнала от противоположно­го торца. После этого выполняется кон­троль эхометодом с торца, ближайшего к дефекту. Подробнее об этом см. в разд. 3.3.1.6.12.

Н. Г. Шмелев [342] предложил способ увеличения шага сканирования при кон­троле крупногабаритных поковок типа дисков и роторов увеличением расстояния от поверхности ввода до контролируемой области. Это достигается, если контроли­ровать прямым преобразователем ту поло­вину поковки, которая находится дальше от поверхности ввода. Ширина раскрытия диаграммы направленности при этом больше, что позволяет увеличить шаг ска­нирования. Затем с другой стороны по­ковки проверяют другую половину. Пред­полагается, что амплитуда отражения от дефекта приблизительно одинакова при озвучивании его с разных сторон.

При УЗ-контроле крупногабаритных поковок иногда наблюдаются четкие им­пульсы на линии развертки дефектоскопа, а при вскрытии дефекты не обнаружива­ются. Это явление может объясняться ин­терференцией сигналов от нескольких небольших включений. Чтобы избежать ложной браковки и быть уверенным в от­сутствии крупного дефекта, полезно улучшить направленность преобразовате­ля.

Комментарии закрыты.