Re: Контроль трубных пучков
МЕТОД И ТЕХНОЛОГИЯ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ТРУБОК
ТЕПЛООБМЕННИКОВ УЛЬТРАЗВУКОВЫМИ НАПРАВЛЕННЫМИ ВОЛНАМИ
Троицкий В.А., Бондаренко А.И., Лазебный В.С., Горбик В.М.,
ИЭС им. Е.О. Патона НАН Украины, Киев, Украина
Теплообменники широко применяются в качестве основных элементов различных
теплосиловых установок. Существует огромное многообразие конструкций и типов
теплообменников, трубки в которых могут отличаться материалом, длиной, диаметром и
толщиной стенок.
Для сведения к минимуму вынужденных простоев из-за отказов теплообменников
различного назначения в процессе их эксплуатации проводится периодический контроль
трубок теплообменников методами неразрушающего контроля (НК). Основной задачей
НК трубок теплообменников является не только обнаружение в них локальних дефектов,
но и оценка степени поражения поперечного сечения трубки по площади и глубине с тем,
чтобы определить, подлежит ли данная трубка замене немедленно или может быть
оставлена до следующего очередного контроля, так как замена трубок – трудоемкое и
дорогостоящее мероприятие.
Одним из основных для периодического НК трубок теплообменников является
вихретоковый метод. Он позволяет локально проконтролировать каждый дефектный
участок трубки и поэтому требует сканирования преобразователем по всей длине трубки
теплообменника. Контроль ведется с использованием внутреннего проходного
вихретокового преобразователя, закрепленного на конце гибкой штанги. Преобразователь
вводится в контролируемую трубку на всю длину. Считывание информации о дефектах
происходит во время движения преобразователя. Однако такая диагностика технического
состояния большого количества трубок теплообменника занимает много времени. Не
сокращает время контроля трубок теплообменников использование средств УЗК,
волоконно-оптических эндоскопов и видеоэндоскопов.
Поэтому для диагностики трубок теплообменников необходимо найти метод
контроля, который бы позволял быстрее оценить их техническое состояние. Таким
методом контроля может быть метод дальнодействующего низкочастотного ультразвука с использованием направленных волн. Направленные волны способны распространяться на
большие расстояния от места закрепления антенны и обладают небольшим затуханием,
что позволяет по отраженным эхосигналам обнаруживать коррозионные поражения.
Существенным отличием контроля трубок теплообменников направленными волнами
является необходимость их ввода со стороны внутреннего отверстия трубки.
В докладе рассмотрены особенности распространения направленных волн
продольной и крутильной мод при их возбуждении с помощью антенн, волновод которых
вводится во внутреннее отверстие трубки теплообменника. Приведены результаты
экспериментальных исследований по выявлению несплошностей в трубке теплообменника
по отраженным эхосигналам направленных волн продольной и крутильной мод.
Эксперименты проводились с использованием метода физического моделирования
реальных дефектов путем механического изготовления в образцах трубок моделей
несплошностей нескольких видов, имитирующих степень потери металла трубки в
результате возникновения реальных дефектов типа эрозионного утонения и коррозионного
поражения стенки трубки.
Результаты экспериментальных исследований подтвердили необходимость развития
технологии диагностики технического состояния трубок теплообменников методом
низкочастотного ультразвукового контроля направленными волнами.
