Приложение 4. Контроль травлением металла лопаток из хромистых сталей паровых турбин

Приложение 4

Контроль
травлением металла лопаток из хромистых сталей паровых турбин

Настоящая Инструкция устанавливает порядок и правила проведения травления металла лопаток паровых турбин в сборе на роторе с целью выявления трещин, зон подкалки и других дефектов.

1 Материалы

Необходимые для обезжиривания и травления материалы приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1

Наименование	Марка	ГОСТ
Кислота соляная (HCI)	Техническая	ГОСТ 1382-69
Железо хлорное	Техническое	ГОСТ 11159-65
Кислота азотная	Техническая	ГОСТ 701-68
Хромпик	Чистый	ГОСТ 4220-75
Соль поваренная (NaCI)	Чистая	ГОСТ 4233-77
Сода кальцинированная (натрий углекислый)	Техническая	ГОСТ 10689-70
Сода питьевая (натрий двууглекислый)	Чистая	ГОСТ 4201-66
Тринатрийфосфат	Чистый	ГОСТ 201-58
Эмульгатор	ОП-7	ГОСТ 8433-57
Бензин	Б-70	ГОСТ 1012-72

2 Состав реактивов и их приготовление

2.1 Для обезжиривания и травления лопаток применяются следующие реактивы (таблица 4.2).

2.2 Для приготовления реактива N 1 (для обезжиривания) следует взвесить необходимое количество тринатрийфосфата и эмульгатора ОП-7, в половину объема горячей воды добавить расчетное количество тринатрийфосфата, отдельно в небольшом количестве (100 мл) горячей воды растворить эмульгатор и полученный раствор слить в воду с растворенным тринатрийфосфатом, добавить остальную горячую воду.

Таблица 4.2

Номер реактива	Реактив	Состав реактива
1	Для обезжиривания	30 г/л тринатрийфосфата, 3-5 г/л эмульгатора, 1 л (нагрев до температуры 60-70°С)
2	Водный раствор соляной кислоты и хлорного железа	1 часть HCl, 1 часть , 1 часть
3	Водный раствор азотной и соляной кислот с хромпиком	100 мл HCl, 10 мл , 5 г , 100 мл
4	Водный раствор азотной кислоты и поваренной соли	50% объема конц. , 50% объема насыщенного раствора NaCl в воде (~300 г NaCl на 1 л )

2.3 Для приготовления реактива N 2 следует взвесить хлорное железо, развести его водой в соотношении 1:1; отмерить необходимое количество соляной кислоты и вылить ее тонкой струей в раствор хлорного железа. Реактив используется непосредственно после приготовления.

2.4 Для приготовления реактива N 3 следует взвесить хромпик, развести его в необходимом количестве воды, отмерить нужное количество соляной и азотной кислот и вылить их поочередно тонкой струей в раствор хромпика.

2.5 Для приготовления реактива N 4 необходимо влить тонкой струей азотную кислоту в насыщенный водный раствор поваренной соли, предварительно приготовленный.

3 Подготовка к травлению и осмотру деталей и поверхности лопаток

3.1 Травление и осмотр лопаток производятся без разлопачивания диска.

3.2 Травление и осмотр лопаток могут производиться на роторе:

а) извлеченном из цилиндра и установленном на специальных подставках;

б) в цилиндре со снятой крышкой.

3.3 Во всех указанных случаях для проведения операций травления и контроля возводятся деревянные помосты.

3.4 Для безопасного выполнения работ по травлению и осмотру ротора, извлеченного из цилиндра, лестницы должны иметь надежные упоры, предохраняющие от скольжения.

3.5 Поверхность лопаток, подлежащая травлению, должна иметь шероховатость не ниже 1,25 (ГОСТ 2789-73 и ГОСТ 2305-73).

3.6 Контролируемый участок пера лопатки зачищают в продольном направлении шлифовальными машинками с последующей полировкой войлочным кругом.

3.7 Травление лопаток на извлеченном из цилиндра роторе следует проводить только в нижнем положении для того, чтобы реактив не затекал в пазы между лопатками. При травлении лопаток в корпусе цилиндра под ротор должны быть подставлены специальные поддоны для сбора реактивов и промывных вод.

4 Порядок травления и осмотра

4.1 Поверхность лопатки, подлежащая травлению, обезжиривается бензином или реактивом N 1 (см. таблицу 4.2).

4.2 Травление контролируемой поверхности проводится путем периодического (примерно в течение 10 мин) протирания ее ватным тампоном, смоченным в одном из реактивов N 2-4, приведенных в таблице 4.2, до приобретения равномерного серебристо-матового оттенка и исчезновения металлического блеска. Если по истечении 10 мин поверхность лопаток не протравилась, травильный раствор необходимо заменить свежим или другим.

4.3 После травления лопатки нейтрализуются 5%-ным раствором тринатрийфосфата или кальцинированной соды, промываются холодной, а затем горячей водой и высушиваются фильтровальной бумагой.

4.4 Осмотр лопаток должен проводиться дважды в связи с тем, что трещины, возникающие вследствие эрозионного износа, могут быть очень тонкими.

Первый осмотр проводится через 1,5 ч после травления и второй - после выдержки в течение 12 ч.

4.5 Лопатки после травления осматриваются с помощью сферического зеркала и лупы.

4.6 После проведения контроля протравленные поверхности лопаток следует зашлифовать тонкой наждачной шкуркой.

5 Оценка результатов контроля

5.1 На контролируемых поверхностях не допускаются трещины, волосовины, другие дефекты в виде несплошностей, а также зоны подкалки и прижоги.

На протравленной поверхности зоны подкалки имеют более темный цвет, чем неповрежденный металл.

При обнаружении дефектов в виде несплошностей и подкаленных зон лопатки бракуются.

5.2 Результаты контроля лопаток оформляются в виде заключения.

6 Нейтрализация раствора после травления

6.1 Отработавший травильный раствор перед сливом в канализацию нейтрализуется путем разбавления водой в 2-3 раза и ввода кальцинированной соды в виде порошка до прекращения выделения пузырьков углекислого газа.

6.2 После нейтрализации травильный раствор сливают в канализацию.

7 Требования правил безопасности

7.1 В период травления и осмотра лопаток на роторе не должны производиться: проворачивание ротора без согласования с работниками, осуществляющими контроль; высверливание заклепок, сварочные работы; удаление лопаток из колес и облопачивание ступеней, а также работы, сопровождающиеся выделением пыли.

7.2 Места расположения роторов должны быть хорошо освещены. Кроме того, для осмотра лопаток после травления необходимо обеспечить местное освещение переносными лампами.

7.3 Запрещается распознавать крепкие кислоты по запаху, так как при этом можно обжечь лицо, дыхательные пути и оболочку носа и глаз.

7.4 Реактивы приготавливаются только при наличии вытяжной вентиляции.

7.5 При составлении водных растворов кислот необходимо вливать тонкой струей кислоту в воду или в насыщенный раствор поваренной соли. В противном случае вследствие выделения большого количества тепла и паров при растворении кислоты может произойти взрыв.

7.6 Реактив для травления должен храниться в бутылях, закрытых стеклянными пробками.

7.7 Травление лопаток следует производить в резиновых перчатках, фартуке и защитных очках, чтобы избежать попадания кислоты в глаза, на кожу и одежду.

7.8 При работах по обезжириванию и травлению лопаток строго запрещается курить и применять открытый огонь на расстоянии ближе 5 м от места работы.

7.9 В случае попадания кислоты на кожу пораженное место необходимо сразу промыть большим количеством воды и затем 10%-ным раствором соды (натрий двууглекислый).

7.10 При попадании кислоты в рот или глаза необходимо прополоскать рот и промыть глаза водой и 2%-ным раствором питьевой соды (натрий двууглекислый) и обратиться к врачу.