Базовый модуль - "Блок измерений"
Powered by
Программный модуль версии 8.01
Программный модуль версии 8.02
Программный модуль версии 8.03
Программный модуль версии 8.04
Программный модуль версии 8.05
Программный модуль версии 8.06
Аппаратно-программный комплекс
Аксессуары
Обучение и демонстрации
Ультразвуковая установка для снятия остаточных и местных напряжений сварных соединений металлоконструкций
Подробнее О сети СОИ ИДК
English version
Поиск в каталоге ZABOR.COM Наш Питер.Рейтинг сайтов
Вам нужны железнодорожные билеты?
Публикации об эффективности АПК "Комплекс-2.05"
 

ЭФФЕКТИВНА ЛИ ТЕРМООБРАБОТКА ИЗДЕЛИЯ?

         Аппаратно-программный комплекс "Сканер-дефектоскоп магнитоанизотропный  "КОМПЛЕКС-2.05" поставляется с программой микроконтроллера версии №8 с предустановленным на ПЭВМ программным обеспечением в модификациях: версия № 8.05 или № 8.06 (без выдачи Заключения) и 8.07 или 8.08 (с выдачей полного текстового Заключения).

            В работе [1] уже упоминался эффект применения изделий "Сканер-дефектоскоп магнитоанизотропный "КОМПЛЕКС-2.05" в оптимизации управления процессом снятия остаточных механических напряжений в сварной металлической конструкции. Авторы показали, что традиционная термическая обработка сварной конструкции может не только снять остаточные напряжения, но и непредсказуемо их повысить, породить новые концентраторы механических напряжений (КМН). Вследствие этого, не всегда традиционная термообработка сварных металлических конструкций приводит к ожидаемым положительным результатам, создавая новые очаги с необходимыми и достаточными условиями развития разрушений.
           Во всех нормативных документах требуют для снятия остаточных механических напряжений в изделиях и конструкциях (резервуары, цистерны, трубопроводы, строительные конструкции, краны и т.п.) применять термообработку. Утверждается, что с ее помощью гарантированно снимаются остаточные напряжения
           Это "гoлословное" утверждение хотя бы потому, что эффективных способов контроля фактических механических напряжений в обрабатываемой конструкции у авторов таких документов нет и не было.
           В дополнение к работам ФГУП "Звездочка" мы провели испытания опытной установки термообработки насосно-компрессорных труб (НКТ) с помощью изделия "Сканер-дефектоскоп магнитоанизотропный "КОМПЛЕКС-2.05". Нами были проведены измерения параметров напряженного состояния НКТ до и сразу после стандартной термообработки. Изучались влияние температуры и длительности термообработки на участки НКТ 73*5,5. В качестве итоговых документов использовались карты разности главных механических напряжений (РГМН), градиентов РГМН, карты распределения коэффициента КМН и коэффициента неоднородности механических напряжений (КНН) [2].
           Нагревание НКТ осуществлялось путем пропускания электрического тока через НКТ. Для этого на муфтовый и ниппельный концы трубы навинчивались насадки с тем, чтобы сама прогреваемая труба находилась внутри термоизолированного пространства установки. Электроды крепились на насадках (рис.1)

           На рис.2 представлен эскиз НКТ и положение зон контроля параметров механических напряжений.



           На рис.3 показаны карты РГМН участка №3 по слою 1 (от 0 до 3 мм) до и после термообработки при температуре около 610 С в течение 40 минут. (рис.3). Как видно из приведенных результатов термообработка не только не привела к обещанному снижению остаточных напряжений, но и повысила их местами примерно на 20%. Однако локальная местная аномалия РГМН исчезла.

Рис.3а. РГМН у ниппельного конца (в состоянии поставки НКТ)                                


Рис.3б. РГМН того же участка после термообработки

           На рис.4. показаны карты градиента РГМН того же участка. Как видно из представленных карт, термообработка привела к проктически полному снижению градиента РГМН. То есть напряжения как бы более равномерно распределились по поверхности участка металла. Это "положительный" результат, т.к. способность материала разрушаться путем трещинообразования пропорциональна максимуму градиента РГМН. Кроме того, снижается вероятность линий скольжения. Следовательно, в результате термообработки в выбранном режиме снижения остаточных напряжений не произошло, но существенно снизился градиент РГМН, т.е. снизилась способность металла к разрушению путем трещинообразования.

Рис.4а. Градиент зоны 3 в НКТ до термообработки                                 


Рис.4. Градиент зоны 3 в НКТ после термообработки

           На рис.4 показаны карты распределения коэффициента КНН. Они показывают, что термообработка существенно снизила неоднородность распределения параметров поля напряжений по конструкции (но не самих напряжений!). Из них видно, что после термообработки наступает снижение дисперсии распределения напряжений. Практически исчезают концентраторы напряжений. То есть в данном режиме термообработки заметно снижается способность трубы к образованию питтингов под напряжением.

Рис.5а. КНН зоны 3 в НКТ до термообработки                                 


Рис.5б. Градиент зоны 3 в НКТ после термообработки

           Таким образом, термообработка (в даном режиме для данной установки!) снижает способность металла к разрушению путем трещинообразования и зарождения питтингов, что несомненно является ее положительным свойством. Вместе с тем, сами напряжения даже возрастают!
           Кроме вышеописанных эффектов, были проведены аналогичные работы с длительностями термообработки 20, 30 минут, а также повторные операции термообработки в течение дополнительных 40 минут. В результате было установлено, что на данной установке время термообработки в течение 40 минут является оптимальным. В противном случае в результате термообработки напряженное состояние НКТ ухудшалось (росли градиенты РГМН, уровни КМН и КНН). Ухудшение состояния НКТ после термообработки происходило и в том случае, если НКТ в состоянии поставки имели достаточно однородные напряженные состояния. То есть НКТ следует контролировать как ДО, так и ПОСЛЕ термообработки.
           Новые версии этого изделия, в том числе отображающие карты РГМН в МПа и карты градиентов РГМН в МПа/мм кратко описаны в статье [3].
          

           Выводы:
           1. Технология проведения термообработки "в слепую" не обеспечивает выполнения поставленной задачи: снижения уровня остаточных механических напряжений.
           2. Применение изделий "Сканер-дефектоскоп магнитоанизотропный "КОМПЛЕКС-2.05" в оптимизации управления процессом снятия остаточных механических напряжений в НКТ по методу термообработки позволяет выявить и задокументировать фактический эффект от применения технологий снятия остаточных напряжений, а также практически обнаруживать достигаемые положительные и отрицательные эффекты от обработки, позволяет оптимизировать режим термообработки.

           ЛИТЕРАТУРА.
           1. Штефан В.В., Тентлер А.В., Подольский В.Е. (ФГУП МП "ЗВЕЗДОЧКА"). Управление процессом снятия остаточных механических напряжений в стальных конструкциях на ФГУП МП "ЗВЕЗДОЧКА" с помощью приборов "Комплекс-2.05"// Публикация в Интернет-СМИ - http://www.td.ru/article/archive/7/5.
           2. Жуков С.В. Определение механических напряжений в конструкциях с помощью изделия "Сканер-дефектоскоп магнитоанизотропный "Комплекс-2.05"// Публикация в Интернет-СМИ- http://www.td.ru/article/articleview/125/1/0
           3. Гурин С.А., Жуков В.С., Жуков С.В., Копица Н.Н. Сканеры-дефектоскопы серии «Комплекс-2»: новые модели. //журнал «В мире НК», №2(24), 2004 г., с.31-33.

         

     ВНИМАНИЕ! С 01 января 2005 года Блоки измерительные, оснащенные микроконтроллерами с версией программного обеспечения от №1 по №7, снимаются с обслуживания (прекращаются гарантийный и послегарантийный ремонт, консультации пользователей). Это вызвано появлением на рынке несанкционированных копий приборов и программ обработки на ПЭВМ, выпущенных ранее 2004 года 

        В 2005 году принципиально изменены возможности приборов, программное обеспечение микроконтроллеров и программное обеспечение для ПЭВМ. Новое программное обеспечение несовместно с прежним! С вопросами обращайтесь в адрес ООО "Институт "ДИМЕНСтест". 
         Приборы и программы, приобретенные минуя нас, официальных дилеров или реселлеров НЕ ОБСЛУЖИВАЮТСЯ!

       ВНИМАНИЕ! С 01 октября 2004 года полностью изменена дилерская сеть

          Форматы передаваемых в ПЭВМ данных не публикуются.

 

Заказы по тел (812) 716-2770, 716-2771. факс (812)496-2089 или по e-mail mail@ndt.spb.ru


02 ноября 2004 г.



Hosted by uCoz