CC BY
51
Технические науки — от теории к практике _№ 1 (49), 2016г.
СЕКЦИЯ
«БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА, ПРОМЫШЛЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ, ОХРАНА ТРУДА И ЭКОЛОГИЯ»
К ВОПРОСУ ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ТЕХНИЧЕСКОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ МЕХАНИЗМОВ НА АВТОМОБИЛЬНОМ ХОДУ
Осипов Владимир Александрович
канд. техн. наук, генеральный директор, ООО «Бин-НИТ»,
РФ, г. Владимир
Завьялов Андрей Сергеевич
генеральный директор, ООО «ТехноСтейт»,
РФ, г. Химки
Завьялов Сергей Леонидович
эксперт по промышленной безопасности, ООО «ТехноСтейт»,
РФ, г. Химки
Валин Алексей Николаевич
эксперт по промышленной безопасности, ООО «ТехноСтейт»,
РФ, г. Химки
Капустин Василий Борисович
эксперт по промышленной безопасности, ООО «ТехноСтейт»,
РФ, г. Химки E-mail: [email protected]
Технические науки — от теории к практике № 1 (49), 2016г_
ON THE USE OF ULTRASOUND IN CONTROL TECHNICAL DIAGNOSTIC OF HOISTING MACHINES ON VEHICLES
Vladimir Osipov
candidate of Science, general director, Ltd. Bin-NIT,
Russia, Vladimir
Andrey Zavyalov
general director, Ltd. TechnoState, Russia, Khimki
Sergei Zavyalov
engineer-expert, Ltd. TechnoState, Russia, Khimki
Aleksey Valin
engineer-expert, Ltd. TechnoState, Russia, Khimki
Vasily Kapustin
engineer-expert, Ltd. TechnoState, Russia, Khimki
АННОТАЦИЯ
В статье изложены требования, предъявляемые к ультразвуковому контролю грузоподъемных механизмов на автомобильном ходу. Показаны схемы контроля и порядок оценки качества элементов металлоконструкций при проведении УЗК.
ABSTRACT
The article describes the requirements for ultrasonic testing of hoisting machines on vehicles. Showing scheme of control and quality evaluation of elements of metal structures during ultrasonic testing.
Ключевые слова: ультразвуковой контроль; грузоподъемные механизмы.
Keywords: ultrasonic testing; hoisting machines.
Техническая диагностика и экспертиза промышленной безопасности является составной частью системы технического обслуживания
и ремонта грузоподъемных механизмов (ГПМ) [17; 18; 19]. Выполняется в целях проверки исправности и работоспособности машины в целом или ее сборочных единиц, поиска дефектов и сбора данных для назначения конкретных видов технического обслуживания и ремонта, а также для определения остаточного ресурса. Несмотря на прогресс в развитии техники и технологии грузоподъемных сооружений по ряду причин возникают дефекты различного происхождения, приводящие к снижению работоспособности и долговечности конструкций, а иногда к аварийным ситуациям (рис. 1). Для того чтобы исключить поступление в эксплуатацию конструкций с недопустимыми дефектами, необходимо применять эффективные методы неразрушающего контроля (НК). Объем применения ультразвукового контроля в ряде отраслей промышленности (энергетическое машиностроение, промышленные краны, железно до -рожный транспорт, судостроение, химическое машиностроение) за последние годы достиг 80 %. Это объясняется высокой чувствительностью, достоверностью, оперативностью, производительностью и безопасностью ультразвукового метода контроля. При проведении технического диагностирования грузоподъемным механизмам ультразвуковая толщинометрия (УЗТ) и дефектоскопия (УЗД) являются достоверными методами выявления недопустимых дефектов элементов металлоконструкций.
Необходимость и объемы УЗК определяются специалистами, выполняющими экспертное обследование, с учетом требований НД по проведению экспертного обследования ГПМ, отработавших нормативный срок службы [16]. УЗТ автомобильных кранов выполняется дискретно - в отдельных точках (рис. 2, 3, 4, таблица 2). УЗД сварных соединений и основного металла выполняется сплошным сканированием по технологическим картам контроля, составляемым на каждый узел крана индивидуально.
ССибАК
в) г)
Рисунок 1. Фото дефектов автомобильного крана КС-45717-1 (а - деформация вертикального пояса опорной рамы Ь=600х500 мм
к=40 мм; б - трещина по сварному соединению опорной рамы Ь=70 мм; трещина по основному металлу опорной рамы Ь=70 мм; трещина по сварному соединению стрелы Ь=50 мм
Основные характеристики применения методов УЗД и УЗТ сведены в таблицу 1.
Таблица 1.
Характеристики применения методов УЗД и УЗТ
№ Характеристики Метод УЗК
УЗД УЗТ
1 Цель контроля выявление трещин, непроваров, пор и шлаковых включений в сварных швах; трещин и расслоений в околошовных зонах и основном металле оценка фактического значения толщины стенок элементов металлических конструкций
2 Толщина контролируемой конструкции 4,0-60,0 мм 2,5-60,0 мм
3 Акустический метод отражения эхо-импульсный* эхо-импульсный *
4 Используемое оборудование Дефектоскопы: «Скаруч» («АЛТЕС-ЛТД»), УД2-12, УДЦ-201П, «Пеленг-415» -НПК «ЛУЧ», а также дефектоскопы зарубежных марок «Крауткремер», «Сонатест», «Панаметрик», «Намикон» Толщиномеры: ТЭМП-УТ1 (ООО НПП «Технотест»), БЮ-570 (ЗАО «Системы Старманс»), УТ-93П (Молдова), 26 МО «Панаметрик», дефектоскоп в режиме толщиномера «Скаруч» («АЛТЕС-ЛТД»)
5 Контактные жидкости глицерин, пластичные смазки, минеральные масла глицерин, пластичные смазки, минеральные масла
6 Площадка для контроля 100 мм от оси шва в обе стороны 30х30 мм
7 Параметры поверхности Кг х 40 мкм Кг х 40 мкм
8 Образцы для настройки СО-2, СО-3 по ГОСТ [9] и СОП [15, (приложение 2)] СО-2, СО-3 по ГОСТ [9] и СОП [14, (приложение А)]
9 Допустимые отклонения РД [15] ГОСТ [1; 2; 3; 4; 5; 6], РД [16]
10 Требования безопасности НД [7; 11] НД [7; 11]
*Примечание: акустический метод отражения, основанный на анализе параметров акустических импульсов, отраженных от дефектов и поверхностей объекта контроля [8]. Преимуществом данного метода является возможность одностороннего доступа и наибольшая чувствительность. К недостаткам метода следует отнести, прежде всего, низкую помехоустойчивость к наружным отражателям
Рисунок 2. Схема расположения точек проведения УЗТ стрелового крана на спецшасси LIEBHERR LTM1300/1
Рисунок 3. Схема расположения точек проведения УЗТ стрелового
крана КС-3577-4
Рисунок 4. Схема расположения точек проведения УЗТ автомобильного подъемника АГП-22
При проведении УЗК (УЗД, УЗТ) используются нормативные документы или индивидуальные методики, которые должны содержать обязательные разделы: общие положения; организация контроля; квалификация персонала; средства контроля; подготовка к проведению измерения; настройка оборудования; проведение измерений;
Технические науки — от теории к практике _№ 1 (49), 2016г.
результаты измерений; оценка измерений; оформление результатов измерений; требование безопасности.
УЗК конструкций ГПМ может проводить организация, имеющая лабораторию неразрушающего контроля, которая удовлетворяет требованиям нормативных документов [12]. К выполнению контроля допускаются дефектоскописты, прошедшие аттестацию в соответствии с Правилами аттестации специалистов неразрушающего контроля [10; 13].
Таблица 2.
Паспортные значения толщин элементов металлоконструкций автомобильных кранов
№ Точки контроля Паспо ртное значение толщины, мм
Ет1300/1 КС-3577-4 АГП-22
1 8,0 8,0 6,0
2 8,0 8,0 6,0
3 10,0 8,0 8,0
4 10,0 8,0 6,0
5 10,0 8,0 6,0
6 10,0 5,0 10,0
7 8,0 8,0 4,0
8 8,0 5,0 4,0
9 5,0 4,0 4,0
10 5,0 - -
11 6,0 - -
12 6,0 - -
13 12,0 - -
14 12,0 - -
15 15,0 - -
16 15,0 - -
Качество проведения УЗК напрямую зависит от подготовки к проведению измерений и должна состоять из следующих операций [14; 15]: изучение конструкции измеряемого элемента и НД; анализ результатов предыдущего контроля и принятие решения о необходимости и возможности УЗК; выбор основных параметров и средств измерений; подготовка рабочих мест; разметка измеряемых элементов; подготовка поверхностей, на которые будут устанавливаться пьезоэлектрические преобразователи; нанесение контактной смазки; проверка работоспособности средств контроля.
Оценка годности металлической конструкции при УЗТ в целом производится по уменьшению толщины стенок элементов ГПМ (ц, %)
www.sibac.info
Технические науки — от теории к практике № 1 (49), 2016г._
от номинального значения в сравнении с допустимым значением
(Цн, %).
Оценка годности сварного соединения металлической конструкции при УЗД производится по определению типа, количества и размеров дефектов в сварном соединении и околошовной зоне.
Качество элементов металлических конструкций по толщине и дефектам в сварных соединениях при техническом диагностировании оценивается по двухбалльной системе (таблица 3).
Таблица 3.
Оценка качества элементов металлоконструкций при проведении УЗК грузоподъемных сооружений
Оценка балл 1 балл 2
Метод неудовлетворительное удовлетворительное
УЗТ • со сквозной коррозией; • с недопустимым нарушением сплошности металла; • с уменьшением толщины стенок элемента конструкции, до значения: ц > Ц н [14] элементы с уменьшением толщины стенок элемента конструкции, до значения: Ц < Ц н [14]
УЗД • амплитуды эхо сигналов от дефектов превышают браковочный уровень чувствительности; • дефекты имеющие признаки трещин; • дефекты характеристики и число, которых превышает нормы по таблице 3 [15] • амплитуды эхо сигналов от дефектов не превышают браковочный уровень чувствительности; • дефекты характеристики и число, которых не превышают нормы по таблице 3 [15]
Учитывая возможность самостоятельного перемещения автомобильных ГПМ для повышения достоверности контроля необходимо использовать мастерские-лаборатории, где обеспечиваются требуемые климатические условия для проведения измерений и их оценки. Также, во время проведения контроля можно проводить исправление недопустимых дефектов с применением сварки и повторный контроль.
Нашими специалистами при проведении экспертизы промышленной безопасности ГПМ постоянно применяется УЗК элементов металлоконструкций, согласно технологических карт, база которых постоянно обновляется с учетом научно-технических разработок.
Технические науки — от теории к практике _№ 1 (49), 2016г.
Список литературы:
1. ГОСТ 8239-89. Двутавры стальные горячекатаные. Сортамент.
2. ГОСТ 8509-93 Уголки стальные горячекатаные равнополочные. Сортамент.
3. ГОСТ 8510-86. Уголки стальные горячекатаные неравнополочные. Сортамент (с изменением № 1).
4. ГОСТ 8732-78. Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Сортамент (с изменениями № 1, 2).
5. ГОСТ 10704-91. Трубы стальные электросварные прямошовные. Сортамент (с изменением № 1).
6. ГОСТ 19903-74. Прокат листовой горячекатаный. Сортамент (с изменениями № 1-6).
7. ГОСТ 12.1.001-89. ССБТ. Ультразвук. Общие требования безопасности.
8. ГОСТ 23829-85. Контроль неразрушающий акустический. Термины и определения.
9. ГОСТ 14782-86. Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые.
10. «О порядке подготовки и аттестации работников организаций, поднадзорных Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору». Приказ Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор) от 29.01.2007 г. № 37.
11. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. Утверждены приказом Минэнерго России от 13.01.2003 г. № 6.
12. Правила аттестации и основные требования к лабораториям неразрушающего контроля. Утверждены постановлением Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор) от 02.106.2000 г. № 29.
13. ПБ 03-440-02 «Правила аттестации персонала в области неразрушающего контроля». Утверждены постановлением Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор) от 10.06.2002 г. № 24.
14. РД РосЭК-006-97. Машины грузоподъемные. Конструкции металлические. Толщинометрия ультразвуковая. Основные положения. Согласовано письмом Госгортехнадзора РФ от 17.02.1998 г. 12-7/176.
15. РД РОСЭК-001-96. Машины грузоподъемные. Конструкции металлические. Контроль ультразвуковой. Основные положения Согласовано письмом Госгортехнадзора РФ письмом № 12-7/316 от 03.04.1996 г.
16. РД 10-112-2-97. Методические указания по обследованию грузоподъемных машин с истекшим сроком службы. Часть 2. Краны стреловые самоходные общего назначения.
www.sibac.info
((Г' СибАК
Технические науки — от теории к практике ^^
№ 1 (49), 2016г._www.sibac.info
17. РД 10-08-92. Инструкция по надзору за изготовлением, ремонтом и монтажом подъемных сооружений (с изменениями № 1). Утверждены Гостехнадзором 09.01.1998 г.
18. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила проведения экспертизы промышленной безопасности». Утверждены приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор) от 14.11.2013 г. № 538.
19. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности опасных производственных объектов на которых используются подъемные сооружения». Утверждены приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор) от 12.11.2013 г. № 533.
