НОРМАТИВНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
ДЛЯ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
И КОТЕЛЬНЫХ

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ
АКУСТИКО-ЭМИССИОННОГО КОНТРОЛЯ
ПРИ ИСПЫТАНИЯХ ТРУБОПРОВОДОВ
ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ НА ГЕРМЕТИЧНОСТЬ
И ПЛОТНОСТЬ

 

РД 34.17.444-97

 

 

Москва 1998

 

РАЗРАБОТАН             Департаментом науки и техники РАО «ЕЭС России»;

Управлением по котлонадзору и надзору за подъемными сооружениями Госгортехнадзора России;

Всероссийским теплотехническим институтом (ВТИ);

Российским научным центром «Курчатовский институт» (РНЦ «КИ»);

ЗАО «Интертест»;

ЗАО «Научно-производственная фирма «Диатон» (ЗАО НПФ «Диатон»)

ИСПОЛНИТЕЛИ        В.В. Гусев (РАО «ЕЭС России»); Н.А. Хапонен, А.А. Шельпяков (Управление по котлонадзору и надзору за подъемными сооружениями Госгортехнадзора России); В.Ф. Злепко, В.А. Лукьяненко (ВТИ); В.В. Шемякин, С.А. Тарараксин (РНЦ «КИ»); В.В. Житенев (ЗАО «Интертест»); С.А. Стрижков (ЗАО НПФ «Диатон»)

УТВЕРЖДЕН              Российским акционерным обществом «ЕЭС России» 24 марта 1997 г.

Начальник Департамента науки и техники               А.П. Берсенев

СОГЛАСОВАН           Госгортехнадзором Российской Федерации 9 апреля 1997 г.

Начальник Управления по котлонадзору и надзору за подъемными сооружениями Госгортехнадзора России

B.C. Котельников

ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Ключевые слова: тепловые сети, трубопроводы, акустико-эмиссионный контроль, неразрушающий контроль, классификация дефектов

 

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

Срок действия установлен

с 1997-07-01

до 2002-07-01

Настоящая методика распространяется на все типы трубопроводов и арматуры тепловых сетей с разными давлениями и температурами рабочей среды и устанавливает основные требования к организации, правилам и методике проведения акустико-эмиссионного контроля теплопроводов и арматуры при испытаниях тепловых сетей на герметичность и плотность.

Положения настоящей методики обязательны для применения на предприятиях отрасли «Теплоэлектроэнергетика» и могут быть использованы расположенными на территории Российской Федерации предприятиями и объединениями предприятий, в составе (структуре) которых, независимо от форм собственности и подчинения, находятся тепловые сети.

Перечень основных нормативных документов, использованных при подготовке настоящей методики, приведен в Приложении А.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1 Применение акустико-эмиссионного контроля уменьшает стоимость контроля и диагностики трубопроводов.

1.2 Целью проведения акустико-эмиссионного контроля является выявление развивающихся дефектов и наличия течи в основном металле и сварных соединениях теплопроводов и арматуре тепловых сетей, определение их местоположения и классификация по степени опасности.

1.2.1 Акустико-эмиссионный контроль выявляет трещины, непровары, смещение кромок, подрезы, участки с локальной и язвенной коррозией.

1.2.2 В соответствии с результатами акустико-эмиссионного контроля выявленные дефекты классифицируют и проверяют штатными методами неразрушающего контроля, чтобы оценить качество объекта контроля согласно действующим нормам и положениям.

1.3 Объем акустико-эмиссионного контроля в зависимости от конструктивных особенностей и степени изношенности оборудования определяется организацией, выполняющей техническое диагностирование.

2. ОРГАНИЗАЦИЯ АКУСТИКО-ЭМИССИОННОГО КОНТРОЛЯ ТЕПЛОПРОВОДОВ И АРМАТУРЫ ПРИ ИСПЫТАНИЯХ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ НА ГЕРМЕТИЧНОСТЬ И ПЛОТНОСТЬ

2.1 Организация акустико-эмиссионного контроля возлагается на исполнителя, которому владелец оборудования предоставляет необходимые условия для проведения работ по техническому диагностированию.

2.2 Акустико-эмиссионный контроль должны выполнять организации (предприятия), имеющие разрешение (лицензию органов Госгортехнадзора России) на проведение этих работ в соответствии с РД 10-49 «Методические указания по выдаче специальных разрешений (лицензий) на виды деятельности, связанные с обеспечением безопасности при эксплуатации объектов котлонадзора и подъемных сооружений».

При необходимости следует привлекать специализированные организации.

2.2.1 Персонал, проводящий акустико-эмиссионный контроль, должен быть аттестован на право ведения таких работ. В состав контролирующей группы должны быть включены специалисты, имеющие право выдавать заключения по результатам акустико-эмиссионного контроля (II, III уровней квалификации).

2.3 Проверку неразрушающими методами дефектов, выявленных при акустико-эмиссионном контроле, должны проводить специалисты, аттестованные в соответствии с «Правилами аттестации специалистов по неразрушающему контролю» и имеющие уровни квалификации не ниже II.

2.3.1 Аппаратура и методики для проведения контроля неразрушающими методами должны соответствовать требованиям нормативных документов на конкретные виды контроля.

2.4 Требования к акустико-эмиссионной аппаратуре:

2.4.1 Акустико-эмиссионная аппаратура должна быть аттестована, иметь паспорт, комплект документации и пройти проверку в установленные сроки.

2.4.2 Параметры акустико-эмиссионных сигналов, измеряемые аппаратурой, должны соответствовать ГОСТ 27655.

2.4.3 Необходимыми элементами акустико-эмиссионной аппаратуры являются.

· датчики;

· предварительные усилители;

· устройства регистрации, обработки акустико-эмиссионных сигналов;

· устройства оперативного отображения, запоминания, долговременного хранения накапливаемых данных;

· аналоговый вход для измерения давления (от датчика давления с электрическим выходом).

2.4.4 В комплект диагностической аппаратуры входит калибровочное устройство для проверки работоспособности всех действующих каналов и оценки их чувствительности.

2.4.4.1 Рекомендуется выполнять калибровку, используя в качестве калибровочного сигнал, создаваемый:

· датчиком-имитатором;

· карандашом «HSU-NIELSEN» (диаметр стержня 0,5 мм, твердость 2Н, длина выступающей части, подлежащей излому, 3 мм).

2.4.5 Динамический диапазон приемного тракта аппаратуры должен быть не менее 50 дБ.

2.4.5.1 Аппаратура должна иметь датчики и полосовые фильтры, обеспечивающие работу в общем диапазоне частот:

· от 1 до 5 кГц (нижняя граница);

· от 30 до 50 кГц (верхняя граница).

2.4.5.2 В полосе частот затухание акустико-эмиссионного сигнала должно составлять не более 40 дБ на расстоянии не менее 100 м.

2.4.6 Работоспособность системы контроля должна проверяться в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

2.5 Требования к контролируемым теплопроводам:

2.5.1 В местах размещения приемных преобразователей и имитатора в теплоизоляции вырезаются окна необходимых размеров.

2.5.2 Для зачистки поверхностей в местах размещения преобразователей в колодцах возводятся необходимые строения, обеспечивающие безопасность перемещения оператора.

2.5.3 Акустико-эмиссионная аппаратура должна располагаться в защищенном от пыли и влаги помещении (или автомобиле), где предусмотрено ее подключение к источнику питания соответствующей мощности (сети переменного тока 220 В и 50 Гц).

2.5.4 В системе нагружения теплопроводов должен быть манометр, имеющий электрический выход, для непрерывной записи значения давления в акустико-эмиссионной аппаратуре.

3. ПОДГОТОВКА К ПРОВЕДЕНИЮ АКУСТИКО-ЭМИССИОННОГО КОНТРОЛЯ

3.1 К проведению акустико-эмиссионного контроля готовятся в период расхолаживания тепловой сети до начала опрессовки.

3.1.1 Подготовка теплопроводов (в местах установки датчиков и имитатора) ведется в следующей последовательности:

· поверхность очищается от загрязнений и обезжиривается;

· контактная смазка наносится на место установки пьезопреобразователя;

· пьезопреобразователь прижимается к поверхности объекта с постоянным усилием для создания необходимой толщины слоя контактной смазки.

3.2 Аппаратура устанавливается в выбранном для этого месте и подключается к источнику питания в соответствии с правилами техники безопасности.

3.3 Работоспособность аппаратуры проверяется в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

3.4 Установка параметров контроля:

3.4.1 Требуемые параметры аппаратуры (коэффициенты усиления, уровни дискриминации каналов и т.д.) устанавливаются в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

3.4.2 Схема размещения преобразователей выбирается в соответствии с линейной схемой локализации.

3.4.3 Калибровка системы:

3.4.3.1 Целью калибровки является проверка работоспособности системы в целом и определение значения затухания.

3.4.3.2 Система калибруется при помощи датчика-имитатора, если таковой входит в ее состав, или карандашом «HSU-NIELSEN».

3.4.3.3 Имитатор устанавливается на расстоянии 20 - 50 см от приемного датчика для разделения во времени принятого сигнала на составляющие, пришедшие по теплоносителю и металлу трубы.

Производится возбуждение имитатора.

3.4.3.4 Измеряются амплитуды сигналов приемного датчика (составляющая, пришедшая по теплоносителю), расположенного рядом с имитатором, и преобразователей, находящихся в соседних точках линейной схемы локализации (в соседних колодцах).

Вычисляется отношение амплитуд сигналов, по которым определяется затухание на калибруемых участках теплопровода в дБ/м. Полученное значение не должно превышать указанное в п. 2.4.5.2.

3.5 Акустико-эмиссионный контроль при опрессовке прямого и обратного теплопроводов проводится в соответствии с графиком нагружения тепловой сети, утвержденным владельцем. Оператор, осуществляющий акустико-эмиссионный контроль, должен иметь в наличии программу испытаний и этот график нагружения.

4. ПРОВЕДЕНИЕ АКУСТИКО-ЭМИССИОННОГО КОНТРОЛЯ

4.1 Согласовать с ответственным за проведение испытаний начало акустико-эмиссионного контроля с началом опрессовки теплопроводов.

4.2 Перевести акустико-эмиссионную аппаратуру в режим регистрации и записи.

4.3 Проверить правильность регистрации давления аппаратурой.

4.4 Приостановить испытание и начать поиск источника сигналов, если в период нагружения зарегистрировано наличие катастрофического дефекта (группа I в соответствии с таблицей 1).

4.5 Закончить регистрацию акустико-эмиссионных данных, полученных в процессе испытаний, и подтвердить их запись в долговременной памяти аппаратуры.

4.6 Привести аппаратуру в готовность для проведения акустико-эмиссионного контроля обратного теплопровода.

5. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЯ (ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ КОНТРОЛЯ)

5.1 Техническое состояние теплопроводов оценивается по результатам анализа информации, полученной в процессе акустико-эмиссионного контроля.

5.2 Для оперативного руководства процессом испытаний первичная обработка результатов осуществляется непосредственно в ходе проведения контроля с учетом анализа зависимости параметров акустической эмиссии от параметров нагружения.

5.3 Оценку источников акустической эмиссии и классификацию дефектов по степени опасности проводят согласно критериям, приведенным ниже.

5.3.1 Критерий, оценивающий дефектность объекта контроля по количеству и параметрам импульсов акустической эмиссии, зарегистрированных на ступенях выдержки испытательного давления, приводится в таблице 1.

Таблица 1

5.3.2 Критерий, оценивающий дефектность объекта контроля по значениям показателя степени n зависимости суммарного счета от параметров нагружения, рекомендуется MP 204.

Показатель степени n для локализованного источника (дефекта) вычисляется при каждом приращении суммарного счета по формуле

                                                                   (1)

где ΔN_i - приращение суммарного счета при увеличении нагрузки на P_i;

P_i - значение нагрузки, при которой произошла регистрация i-го акта акустической эмиссии;

ΔP_i - интервал нагрузки между i-1 и i-м актами акустической эмиссии;

N_i - суммарный счет после регистрации i-го акта акустической эмиссии.

Классификация источника акустической эмиссии проводится в каждый момент приращения суммарного счета по таблице 2.

Таблица 2

5.3.3 Дефекты групп I - III (см. таблицу 1) и катастрофически активные, критически активные и активные (см. таблицу 2) подлежат проверке штатными неразрушающими методами, для этого:

- определяется местоположение дефекта;

- в соответствии с типом объекта (труба, фланец, арматура и т.д.) и нормативными документами по контролю (ремонту и т.д.) этого объекта представителями заказчика проверяется металл в местах, определенных при акустико-эмиссионном контроле.

5.4 Результаты должны содержаться в отчетных документах (РД-03-131) - отчете, протоколе и заключении, которые составляются Исполнителем. Протокол и заключение являются частью отчета. Они также могут быть использованы в качестве самостоятельных документов. Отчет оформляется по требованию заказчика. Отчетные документы являются конфиденциальными документами, которые передаются только предприятию-заказчику. По требованию представителя Госгортехнадзора отчетные документы должны быть представлены в орган Госгортехнадзора. Отчет о результатах АЭ-контроля должен содержать исчерпывающие данные о подготовке и проведении АЭ-контроля, а также информацию, которая позволяет оценить состояние объекта и подтвердить уровень квалификации фирмы и специалистов, проводивших контроль. Требования к содержанию отчета по результатам АЭ-контроля (РД-03-131) приведены в справочном Приложении Б. Формы протокола и заключения даны в обязательных Приложениях В и Г соответственно.

6. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

6.1 Гидроиспытания теплопроводов необходимо проводить в соответствии с требованиями «Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» (ПБ-10-115).

6.2 При проведении испытаний персонал обязан выполнять «Правила техники безопасности при эксплуатации тепломеханического оборудования электростанций и тепловых сетей».

6.3 Все операции при проведении опрессовки проводятся в соответствии с действующим документом.

6.4 Во время поддержания испытательного давления спускаться в колодцы запрещается. При необходимости проведения осмотра теплопроводов, оборудования, датчиков, закрытия или открытия арматуры давление в трубопроводах должно быть снижено до рабочего.

6.5 При обнаружении признаков повреждения необходимо немедленно сообщить об этом ответственному за проведение испытаний.

6.6 Запрещается при работе опрессовочного насоса находиться без необходимости у напорного теплопровода.

6.7 Запрещается проводить ремонтные работы на трассах, расположенных в непосредственной близости от испытуемого теплопровода, а также раскопки других организаций вблизи стенок канала и под теплотрассами.

6.8 До начала работ по АЭ-контролю лица, принимающие участие в испытаниях, должны пройти инструктаж по технике безопасности на предприятии, где проводятся испытания.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(справочное)

Перечень основных нормативных документов, на которые даны ссылки в РД 34.17.444-97

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

(справочное)

Требования к содержанию отчета по контролю

Рекомендуется включать в отчет по выполненному АЭ-контролю следующие материалы, помещенные в соответствующих разделах:

1 Содержание

Перечисляются все разделы отчета.

2 Введение

Приводится информация, предваряющая соглашение о проведении и обосновывающая необходимость выполнения АЭ-контроля конкретного объекта.

3 Объект контроля

Приводятся все данные, которые могут повлиять на результаты АЭ-контроля. Описываются контролируемый объект (включая материал, метод изготовления, имя изготовителя), краткая история эксплуатации (включая рабочие и аварийный режимы, а также данные об операциях по сбросу нагрузки для релаксации перед проведением контроля).

Дается эскиз сосуда или чертеж с указанием размеров и положения преобразователей акустической эмиссии (ПАЭ).

4 Условия контроля

Описываются условия, при которых выполняется АЭ-контроль, включая состояние окружающей среды, уровень акустических шумов, вибраций, электромагнитных помех. Приводятся используемое рабочее тело (испытательная жидкость или газ), температура рабочего тела, окружающей среды и материала объекта, мероприятия по уменьшению уровня помех. Отмечаются необычные явления и все, что может повлиять на результаты АЭ-контроля.

5 Подготовка к проведению АЭ-контроля

Описываются все мероприятия, связанные с подготовкой к проведению АЭ-контроля, включая подготовку объекта, обоснование выбора количества преобразователей АЭ и схемы расстановки ПАЭ, а также технологические операции по расстановке преобразователей, данные о затухании волн.

6 Система классификации источников АЭ и критерии отбраковки

Описываются критерии, которые выбраны для АЭ-контроля данного объекта. Приводятся обоснование выбора конкретного вида критериев и их значений, классификация источников АЭ и действия операторов при регистрации источника АЭ того или иного класса.

7 Аппаратура АЭ-контроля

Обосновывается выбор аппаратуры и приводятся все существенные ее параметры, а также полное описание технических средств АЭ-контроля, включая наименование фирмы-изготовителя, номера моделей, тип и количество использованных преобразователей, усиление системы, уровень собственных электронных шумов аппаратуры, методику калибровки аппаратуры, дату последней калибровки. Описываются преобразователи АЭ, включая фирму-изготовитель, тип и параметры ПАЭ, год изготовления и заводские номера, методику калибровки ПАЭ.

Значения коэффициентов усиления и изменения параметров аппаратуры в ходе испытаний помещаются в таблицу Б.1.

Таблица Б.1

8 Настройка аппаратуры АЭ

Приводятся обоснование выбора параметров контроля и операции по настройке каналов и всей аппаратуры.

9 Технология контроля

Приводятся конкретные приемы, использованные непосредственно для контроля данного объекта. Отмечаются все отклонения от технологии контроля, составленной перед проведением АЭ-контроля, и причины, вызвавшие эти отклонения. В технологию контроля рекомендуется включить данные по пп. 4 - 10 данного приложения.

10 Проведение АЭ-контроля

Описывается процесс АЭ-контроля и действия операторов. Приводится анализ ситуаций, возникающих непосредственно при выполнении АЭ-контроля.

Приводятся:

- график нагружения, предварительный и действительно реализованный, включающий скорость нагружения, время выдержек и значения нагрузок. Указываются причины отклонений, если они имеются;

- корреляция полученных при испытании данных с критериями приемки;

- эскиз или чертеж объекта с указанием положения зон, не удовлетворяющих критерию отбраковки;

- любые необычные явления или наблюдения при испытаниях.

11 Обработка результатов АЭ-контроля

Они представляются:

- картой градуировки;

- картой АЭ-контроля,

- таблицей с описанием источников АЭ;

- графическим материалом, отражающим поведение АЭ-источников во время нагружения.

Карта градуировки представляет собой схему-развертку объекта с указанием положения датчиков и имитаторов АЭ-сигналов и результатов градуировки. Она дается в протоколе по результатам АЭ-контроля.

Карта АЭ-контроля представляет схему-развертку объекта, на которой указано:

- положение ПАЭ с соответствующей нумерацией (номер группы / номер преобразователя);

- положение основных конструкционных элементов (ребер жесткости, патрубков, сварных швов и пр.);

- местоположение дефектов, выявленных другими методами.

Материал, отражающий динамику процесса, должен быть представлен в виде графиков зависимостей.

Описываются все выявленные в процессе контроля источники АЭ. Для их оценки следует воспользоваться одним из критериев. Проводится оценка степени их опасности в соответствии с выбранной системой классификации. Выделяются особо все те источники, которые признаны не удовлетворяющими требованиям дальнейшей эксплуатации контролируемого объекта (в соответствии с выбранными признаками и критериями отбраковки).

12 Персонал, проводивший АЭ-контроль

Перечисляются специалисты, проводившие АЭ-контроль. Приводятся уровень их квалификации, сведения о том, где и когда получена лицензия, кем выдано удостоверение о квалификации. Сообщается об опыте специалистов-контролеров и количестве проконтролированных ими объектов.

13 Заключение по результатам АЭ-контроля

Выполняется по форме, приведенной в Приложении Г. Данные АЭ-контроля должны храниться с записями по объекту.

14 Термины, использованные при выполнении контроля и подготовке отчета

15 Приведенные ссылки (техническая литература и НТД)

16 Приложения

В Приложениях должны быть приведены Протокол и Заключение по результатам проведенного АЭ-контроля (формы Протокола и Заключения приведены в приложениях В и Г данного документа).

На основании заключения о результатах проведенного АЭ-контроля в паспорте объекта ответственным лицом делается запись о техническом состоянии контролируемого объекта и сроках проведения следующего контроля.

ПРИЛОЖЕНИЕ В

(Обязательное)

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

(Обязательное)

 

СОДЕРЖАНИЕ