РД 34.17.441-96

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ПРОВЕДЕНИЮ АКУСТИКО-ЭМИССИОННОГО КОНТРОЛЯ
ПРИ ГИДРООПРЕССОВКЕ ТРУБОПРОВОДОВ
ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ

    
    
Срок действия с 01.07.1997
до 01.07.2001*
______________________
* См. ярлык "Примечания"

    
    
    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 А.П.Берсенев, 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" 21 мая 1996 г.
    
    Первый вице-президент В.В.Кудрявый
    
    СОГЛАСОВАН Госгортехнадзором Российской Федерации 21 июня 1996 г.
    
    Начальник Управления по котлонадзору и надзору за подъемными сооружениями Госгортехнадзора России В.С.Котельников
    
    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
    
    
    Настоящий руководящий документ распространяется на все типы трубопроводов и арматуры ТЭС с различными давлениями и температурами рабочей среды и истекшим сроком паркового ресурса и устанавливает основные требования к организации, правилам и методике проведения акустико-эмиссионного (АЭ) контроля при гидроопрессовке трубопроводов и арматуры ТЭС.
    
    Положения настоящего отраслевого документа обязательны для применения на предприятиях отрасли "Электроэнергетика" 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 электростанции.
    
    Перечень основных нормативных материалов, использованных при подготовке настоящего руководящего документа приведен в Приложении А.
    
    

    1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

    
    1.1 АЭ-контроль проводится, если гидроопрессовке подвергаются трубопроводы и арматура, в которых:
    
    а) имеются эксплуатационные дефекты (допустимые к эксплуатации) в виде нарушения сплошности металла;
    
    б) устранены обнаруженные (другими методами) эксплуатационные дефекты в виде нарушения сплошности металла;
    
    в) произошла авария в результате нарушения сплошности металла.
    
    1.2 Целью проведения АЭ-контроля являются выявление развивающихся дефектов и наличия течи в основном металле и сварных соединениях трубопроводов и арматуре ТЭС, определение их местоположения и классификация по степени опасности.
    
    1.2.1 К числу дефектов, выявляемых АЭ-контролем, относятся трещины, непровары, смещение кромок, подрезы, участки, в которых происходит коррозионное растрескивание.
    
    1.2.2 В соответствии с классификацией дефектов по результатам АЭ-контроля их проверяют штатными методами неразрушающего контроля, чтобы оценить качество объекта контроля согласно действующим нормам и положениям.
    
    1.3 АЭ-контроль при гидроопрессовке проводится на всех трубопроводах (материал, типоразмеры, рабочие параметры), если хотя бы в одном из участков трубопроводов данного типа, которые подвергаются гидроопрессовке, определена дефектность по п.1.1.
    
    1.3.1 Объем АЭ-контроля может быть частичным в зависимости от места и степени повреждения.
    
    1.4 Объем АЭ-контроля определяется владельцем оборудования вместе с контролирующей организацией и утверждается главным инженером ТЭС.
    
    

    2 ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОВЕДЕНИЯ АКУСТИКО-ЭМИССИОННОГО КОНТРОЛЯ ТРУБОПРОВОДОВ И АРМАТУРЫ ТЭС ПРИ ГИДРООПРЕССОВКЕ

    
    2.1 Организация проведения АЭ-контроля возлагается на руководство ТЭС.
    
    2.2 АЭ-контроль должны выполнять организации (предприятия), имеющие разрешение (лицензию органов Госгортехнадзора России) на проведение этих работ в соответствии с "Методическими указаниями по выдаче специальных разрешений (лицензий) на виды деятельности, связанные с обеспечением безопасности при эксплуатации объектов котлонадзора".
    
     При необходимости для проведения АЭ-контроля следует привлекать специализированные организации.
    
    2.2.1 Персонал, проводящий АЭ-контроль, должен быть аттестован на право проведения таких работ. В состав контролирующей группы должны быть включены специалисты, имеющие право выдавать заключения по результатам АЭ-контроля (II, III уровней).
    
    2.3 Контроль неразрушающими методами дефектов, выявленных при АЭ-контроле, должны проводить специалисты, аттестованные в соответствии с "Правилами аттестации специалистов по неразрушающему контролю" и имеющие квалификационный уровень не ниже II.
    
    2.3.1 Аппаратура и методики для проведения неразрушающего контроля должны соответствовать требованиям нормативных документов на конкретные виды контроля.
    
    2.4 Требования к АЭ-аппаратуре
    
    2.4.1 АЭ-аппаратура должна быть аттестована, иметь паспорт, комплект документации и пройти проверку в установленные сроки.
    
    2.4.2 Параметры АЭ-сигналов, измеряемые аппаратурой, должны соответствовать ГОСТ 27655-88.
    
    2.4.3 Необходимыми элементами АЭ-аппаратуры являются:
    
    - датчики;
    
    - предварительные усилители;
    
    - устройства регистрации, обработки АЭ-сигналов;
    
    - устройства оперативного отображения, запоминания, долговременного хранения накапливаемых данных АЭ-контроля;
    
    - аналоговый вход для измерения давления (от датчика давления с электрическим выходом).
    
    2.4.4 В диагностический комплект 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 Аппаратура должна иметь датчики и полосовые фильтры, обеспечивающие работу в общем диапазоне частот:
    
    - нижняя граница от 10 до 30 кГц;
    
    - верхняя от 100 до 200 кГц.
    
    2.4.5.1 В полосе частот затухание АЭ-сигнала должно составлять не более 20 дБ на расстоянии не менее 30 м по длине трубопровода.
    
    2.4.6 Проверка работоспособности системы контроля должна проходить в соответствии с инструкцией по эксплуатации.
    
    2.5 Требования к контролируемым трубопроводам
    
    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, калибровки и осмотра испытываемого участка трубопроводов возводятся леса (при необходимости можно использовать переносную лестницу).
    
    2.5.3 АЭ-аппаратура должна располагаться в защищенном от пыли и влаги помещении (или площадке), где предусмотрено ее подключение к источнику питания соответствующей мощности (сети переменного тока 220 В и 50 Гц).
    
    2.5.4 В системе нагружения трубопровода должен быть манометр с электрическим выходом для непрерывной записи значений давления в АЭ-аппаратуре.
    
    

    3 ПОДГОТОВКА К ПРОВЕДЕНИЮ АЭ-КОНТРОЛЯ

    
    3.1 Подготовка объекта контроля (в местах установки датчиков и имитатора) проводится в следующей последовательности:
    
    - поверхность трубопровода очищается от загрязнений и обезжиривается;
    
    - на поверхность объекта в месте установки пьезопреобразователя наносится контактная смазка;
    
    - для обеспечения необходимой толщины слоя контактной смазки пьезопреобразователь прижимается к поверхности объекта с постоянным усилием.
    
    3.2 Аппаратура устанавливается в выбранном для этого месте и подключается к источнику питания в соответствии с правилами техники безопасности.
    
    3.3 Проверка работоспособности аппаратуры производится 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 С помощью калибровочного устройства определяется затухание на контролируемом трубопроводе и проводится калибровка АЭ-системы.
    
    3.4.3 Определение затухания. Для этого по длине трубопровода в нескольких местах (на длине не менее 20 м) имитатором в стенке трубы возбуждается калибровочный сигнал. По полученным значениям сигнала с преобразователя строят зависимость его амплитуды от расстояния между источником (имитатором) и приемником, по которой оценивают ослабление сигнала в дБ/м. При получении значения затухания больше указанного в п.2.4.5.1 проверяют установку преобразователей, работоспособность аппаратуры, затем замеры повторяют.
    
    3.4.4 Схема размещения преобразователей выбирается в соответствии с линейной схемой локализации дефектов. Расстояние между двумя соседними датчиками должно быть таким, чтобы значение затухания не превышало указанного в п.2.4.5.1.
    
    3.4.5 Калибровка системы
    
    3.4.5.1 Целью калибровки является проверка работоспособности системы в целом и определение точности локализации дефектов.
    
    3.4.5.2 Калибровка системы осуществляется при помощи датчика-имитатора, если таковой входит в состав системы, или карандаша "HSU-NIELSEN".
    
    3.4.5.3 Имитатор устанавливается в нескольких заранее выбранных точках контролируемой конструкции и производится его локализация.
    
    3.4.5.4 Полученные координаты имитатора сравниваются с его действительными координатами.
    
    3.4.5.5 При значительном отклонении вычисленных координат необходимо выяснить причину этого явления.
    
    Вычисление координат источников акустической эмиссии (АЭ) основано на учете времени распространения волны напряжения от АЭ-источника до датчиков, установленных на поверхности конструкции.
    
    Причинами ошибок при определении координат являются:
    
    - неправильно измеренная скорость распространения упругих волн в материале конструкции;
    
    - регистрация разными датчиками волн различных типов и мод;
    
    - погрешность измерения моментов прихода волны на датчики;
    
    - анизотропия скорости распространения упругих волн;
    
    - отличие реальных путей распространения упругих волн от теоретически принятых и используемых в расчетах;
    
    - изменение формы волны напряжения в среде распространения;
    
    - разброс амплитуд сигналов АЭ.
    
    3.4.5.6 Полученная локализационная карта калибровки должна быть внесена в долговременную память компьютера.
    
    3.5 Оператор, проводящий контроль, должен иметь график нагружения трубопровода при гидроопрессовке, утвержденный заказчиком.
    
    3.6 АЭ-контроль трубопроводов при гидроопрессовке проводят при нагружении с несколькими ступенями выдержки при заданных уровнях давления.
    
    Рекомендуются следующие ступени выдержки:
    
    0,25; 0,8; 1,0; 1,25.
    
    

    4 ПРОВЕДЕНИЕ АЭ-КОНТРОЛЯ

    
    4.1 Перевести АЭ-аппаратуру в режим регистрации.
    
    4.2 Поднять давление до 25% рабочего.
    
    4.3 Убедиться в отсутствии повышенного уровня шума в каналах, вызванного негерметичностью заглушек, фланцевых соединений и запорной арматуры. Устранить при наличии негерметичность.
    
    4.4 Проверить правильность регистрации давления аппаратурой.
    
    4.5 Перевести аппаратуру в режим регистрации и записи и провести нагружение объекта в соответствии с программой.
    
    4.6 Приостановить испытание и принять решение о поиске источника сигналов, если в период нагружения оператор зарегистрировал наличие катастрофического дефекта (группа I в соответствии с таблицей 1).
    
    4.7 Закончить регистрацию АЭ-данных, полученных в процессе испытаний, и подтвердить их запись в долговременной памяти компьютера.
    
    4.8 Провести повторную калибровку аппаратуры, чтобы убедиться в ее работоспособности.
    
    

    5 ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЯ (ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ КОНТРОЛЯ)

    
    5.1 Оценка технического состояния объектов контроля проводится по результатам анализа информации, получаемой в процессе АЭ-контроля.
    
    5.2 Первичная обработка результатов контроля для оперативного руководства процессом испытаний осуществляется непосредственно в ходе его проведения с учетом анализа зависимости изменения параметров АЭ от параметров нагружения.
    
    5.3 Оценку источников АЭ и классификацию дефектов по степени опасности проводят согласно критериям.
    
    5.3.1 Критерий, оценивающий дефектность объекта контроля по количеству и параметрам импульсов АЭ, зарегистрированных на ступенях выдержки испытательного давления, приводится в таблице 1.
    
    
Таблица 1
    

    
    
    5.3.2 Критерий, оценивающий дефектность объекта контроля по значениям показателя степени () зависимости суммарного счета от параметров нагружеиия, рекомендуется МР 284-86.
    
    Показатель степени () для локализованного источника (дефекта) вычисляется при каждом приращении суммарного счета по формуле
    

,                                                        (1)

    
где - приращение суммарного счета при увеличении нагрузки на ;
    
          - нагрузка, при которой произошла регистрация -го акта АЭ;
    
        - интервал нагрузки между -1 и -м актами АЭ;
    
          - суммарный счет АЭ после регистрации -го акта АЭ.

Классификация источника АЭ проводится в каждый момент приращения суммарного счета по таблице 2.
    
    
Таблица 2
    

    
    
    5.3.3 Дефекты групп I, II, III (см. таблицу 1) и катастрофически активные, критически активные и активные (см. таблицу 2) подлежат контролю штатными неразрушающими методами, для этого:
    
    а) определяется местоположение дефекта;
    
    б) в соответствии с типом объекта (труба, фланец, арматура и т.д.) и нормативными документами по контролю (ремонту и т.д.) этого объекта представителями заказчика проводится контроль металла в местах, определенных при АЭ-контроле.
    
    5.3.4 По результатам, полученным при проведении контроля неразрушающими методами, представители заказчика принимают решение о возможности дальнейшей эксплуатации объекта.
    
    5.4 Результаты АЭ-контроля оформляются протоколом (приложение Б) и заключением (приложение В), которые выдаются предприятию-заказчику. В протоколе указываются:
    
    - дата и время проведения контроля;
    
    - наименование и тип контролируемого объекта, его номер и шифр;
    
     - данные о контролируемом объекте;
    
    - данные о нагружающем оборудовании;
    
    - программа испытаний;
    
    - наименование и тип используемой аппаратуры;
    
    - основные параметры контроля;
    
    - анализ данных АЭ-контроля с приложением необходимого графического материала. В заключении (приложение В) указывается факт отсутствия или наличия источников активного типа, опасных для эксплуатации объекта, а также приводятся результаты обследования дефектов, выявленных АЭ и подтвержденных данными неразрушающего контроля.
    
    

    6 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

    
    6.1 Гидроиспытания объектов необходимо проводить в соответствии с требованиями ПБ-10-115-96 "Правила устройства и безопасности эксплуатации сосудов, работающих под давлением". (М.: НПО ОБТ, 1996).
    
    6.2 При работе с АЭ-аппаратурой в условиях ТЭС необходимо соблюдать требования "Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей и правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей" (М.: Атомиздат, 1972).
    
    6.3 На проведение гидравлического испытания трубопроводов с применением АЭ-контроля должно быть оформлено соответствующее распоряжение по предприятию с указанием лица, ответственного за подготовку и проведение испытаний.
    
    6.4 До начала работ лица, принимающие участие в испытаниях, должны пройти инструктаж по технике безопасности на предприятии, где проводятся испытания.
    
    

Приложение А
(справочное)

ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ
ПРИ ПРОВЕДЕНИИ АКУСТИКО-ЭМИССИОННОГО КОНТРОЛЯ

    
    1 ГОСТ 27.002-89 Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения
    
    2 ГОСТ 20415-82 Контроль неразрушающий. Методы акустические. Общие положения
    
    3 ГОСТ 20911-89 Техническая диагностика. Термины и определения
    
    4 ГОСТ 27655-88 Акустическая эмиссия. Термины, определения и обозначения
    
    5 Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды* (М.: НПО ОБТ, 1994)
___________________
    *  На территории Российской Федерация действуют "Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды" (ПБ 10-573-03). - "Примечания".
       
    6 РД 34.20.501-95* Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации
___________________
    * Постановлением Минтопэнергоо России от 19.06.2003 N 229 утверждены и введены в действие с 30.06.2003 "Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации". - Примечание .
     
    7 МР 204-86 Расчеты и испытания на прочность. Применение метода акустической эмиссии для контроля сосудов, работающих под давлением, и трубопроводов (М.: Изд-во стандартов, 1986)
    
    8 РД 10-49-93. Методические указания по выдаче специальных разрешений (лицензий) на виды деятельности, связанные с обеспечением безопасности при эксплуатации объектов котлонадзора и подъемных сооружений. (Утв. Постановлением Госгортехнадзора России N 6, 31.01.94)
    
    

Приложение Б

ПРОТОКОЛ
акустико-эмиссионного контроля объекта

Приложение В

    
    
    
Текст документа сверен по:
официальное издание
М.: ВТИ, 1997