Приложение А (обязательное). Требования к проведению вихретокового контроля неферромагнитных теплообменных труб

Приложение А
(обязательное)

Требования
к проведению вихретокового контроля неферромагнитных теплообменных труб

А.1 Настоящие требования относятся к ВТК неферромагнитных ТОТ теплообменных аппаратов, в частности ПГ РУ типа ВВЭР.

А.2 При контроле ТОТ должны быть выявлены:

- несплошности материала - локальные коррозионные повреждения (язвы, питтинги, растрескивание), одиночные разнонаправленные трещины;

- утонение стенки ТОТ в местах установки дистанционирующих решеток;

- следы ударов (вмятины);

- геометрические аномалии развальцовки (отсутствие развальцовки, перевальцовка, недовальцовка);

- электропроводящие и/или магнитные отложения на поверхности ТОТ и в межтрубном пространстве, в том числе шламовые отложения;

- локальные изменения магнитной проницаемости материала ТОТ;

- соприкосновения соседних труб.

А.3 При контроле ТОТ при изготовлении, монтаже и эксплуатации оборудования должны быть выявлены несплошности, минимальные размеры которых приведены в таблицах А.1 и А.2.

Таблица А.1

Местоположение несплошностей	Минимальные размеры несплошностей
Внутренние и внешние локальные несплошности (язвы в виде раковины)
	Диаметр, мм	Глубина, % от толщины стенки ТОТ
		при изготовлении и монтаже	при эксплуатации
На прямом участке	1,8	20	20
На прямом участке под дистанционирующей решеткой	1,8	30	30
На прямом участке под краем дистанционирующей решетки	2,0	30	30
На гибе	2,0	30	30
В зоне развальцовки	2,0	30	50
В переходной зоне развальцовки	2,0	30	60

Таблица А.2

Местоположение несплошностей	Минимальные размеры несплошностей
Внутренние и внешние несплошности типа продольных и поперечных трещин (длина 5,0 мм; ширина 0,2 мм)
	Глубина, % от толщины стенки ТОТ
	при изготовлении и монтаже	при эксплуатации
На прямом участке	20	20
На прямом участке под дистанционирующей решеткой	30	30
На прямом участке под краем дистанционирующей решетки	30	50
На гибе	30	50
В зоне развальцовки	30	50
В переходной зоне развальцовки	30	60

Примечание - Допуски на размеры искусственных несплошностей при изготовлении не должны превышать  10 %.

А.4 Определение размеров несплошностей должно быть выполнено с учетом следующих требований:

- погрешность измерения глубины несплошности должна быть не более 10 % от толщины стенки ТОТ на прямом участке и не более 20 % от толщины стенки ТОТ под дистанционирующей решеткой;

- погрешность измерения длины несплошности должна быть не более 1 мм для несплошностей длиной от 5 до 10 мм; 10 % при длине выше 10 мм.

При длине несплошности не более 5 мм погрешность не определяют.

А.5 Раздельное обнаружение и определение размеров несплошностей возможны в том случае, если расстояние между ними не менее 5 мм.

А.6 Оценка местоположения несплошности в осевом направлении должна быть выполнена с привязкой к реперным точкам (стенке коллектора, дистанционирующим решеткам и др.).

А.7 При контроле ТОТ следует использовать ВТ зонды, состоящие из ВТП и гибкой направляющей (пластиковой трубки или витой металлической пружины), предназначенной для перемещения ВТП внутри ТОТ. Кабель ВТП располагается внутри направляющей.

Основным при контроле ТОТ является внутренний проходной параметрический ВТП, который состоит из двух обмоток. Этот ВТП может одновременно применяться как дифференциальный (при использовании двух обмоток), так и абсолютный (при использовании одной обмотки).

Примечание - Дифференциальный режим работы ВТП является основным и предназначен для обнаружения и определения параметров локальных (непротяженных) несплошностей. Абсолютный режим позволяет получать информацию о протяженных несплошностях.

Для отстройки от магнитных аномалий в металле ТОТ следует использовать проходные ВТП с подмагничиванием постоянным полем.

Для уточнения типа, размеров и ориентации несплошностей, обнаруженных проходным ВТП, а также для определения их количества в одном сечении ТОТ следует использовать накладные (вращающиеся или многоэлементные) ВТП, обладающие более высокой, чем проходные ВТП, локальностью контроля.

А.8 Контроль производят при перемещении ВТ зонда внутри ТОТ.

ТОТ ПГ может быть проконтролирована с вводом ВТ зонда из одного коллектора на всю длину ТОТ или с вводом ВТ зонда из разных коллекторов ("холодного" и "горячего") с перекрытием зон контроля.

Сбор ВТ данных должен быть произведен при обратном движении зонда.

А.9 Скорость сканирования должна быть выбрана с учетом технических возможностей средств контроля, формы (наличие гибов) и состояния ТОТ (наличие отложений, деформаций и др.), а также условий проведения контроля.

Рекомендуемая скорость сканирования при контроле ТОТ ПГ с помощью проходного ВТП - от 400 до 600 мм/с.

А.10 Сигналы от несплошностей на комплексной плоскости представляют собой годографы и характеризуются амплитудой, начальной фазой (далее - фаза), формой. Эти параметры зависят от типа, размеров, местоположения и ориентации несплошности, а также от частоты тока возбуждения ВТП.

Измеряя при ВТК ТОТ параметры сигнала, можно получить информацию о следующих параметрах несплошности:

- глубине и местоположении (наружная или внутренняя) по фазе сигнала;

- объеме (по амплитуде сигнала);

- длине (по началу и концу формирования сигнала).

А.11. Выбор основной частоты следует проводить с учетом того, что сигнал от неглубокой (20 % от толщины стенки) наружной несплошности был сдвинут по фазе относительно сигнала от сквозной несплошности на 50° - 120°.

При ВТК ТОТ ПГ следует использовать значения основной частоты от 100 до 200 кГц.

Примечание - При использовании основной частоты должны обнаруживаться несплошности требуемых размеров как на внутренней, так и на наружной поверхности ТОТ. С одной стороны, на высоких частотах чувствительность к несплошностям, расположенным на наружной поверхности ТОТ, снижается, поэтому, чтобы исключить пропуски неглубоких наружных несплошностей, основная частота не должна быть слишком высокой. С другой стороны, основная частота не должна быть слишком низкой, так как на низких частотах наблюдается слабая зависимость фазы сигнала от глубины несплошности и, следовательно, точное измерение этого параметра становится затруднительным.

А.12 Для установки начала отсчета фаз сигналов следует повернуть на комплексной плоскости сигнал от неглубокой внутренней несплошности (кольцевой паз на внутренней поверхности глубиной 10 % от толщины стенки) таким образом, чтобы он был ориентирован строго горизонтально, то есть вдоль оси X, относительно которой ведется отсчет фазовых углов.

При этой операции возможны и другие подходы, например использование для фазовой настройки сигналов от вмятины или от поперечных колебаний ВТП в трубе.

А.13 Для отстройки от мешающих факторов, возникающих при ВТК ТОТ, следует использовать многочастотный метод. Этот метод предполагает использование не только основной, но и вспомогательных частот.

Набор вспомогательных частот включает в себя, как минимум, низкую и высокую (по отношению к основной) частоты.

Низкая частота предназначена для отстройки от внешних по отношению к ТОТ элементов конструкции, таких как решетки, коллектор или трубная доска, а также от электропроводящих и/или магнитных отложений на наружной поверхности ТОТ. При контроле ТОТ ПГ низкую частоту выбирают из диапазона от 20 до 100 кГц.

Высокая частота предназначена для подавления влияния геометрических неоднородностей внутренней поверхности ТОТ (аномалии в области развальцовки, шероховатость поверхности и др.), а также колебаний ВТП во время его движения. При контроле ТОТ ПГ высокую частоту выбирают из диапазона от 200 до 700 кГц.

Увеличение отношения "сигнал - шум" возможно за счет комбинирования сигналов, полученных на двух частотах или более (основная плюс вспомогательная, две вспомогательные и др.).

Примечание - Многочастотный метод следует использовать при обработке как дифференциальных, так и абсолютных сигналов ВТП. При этом комбинирование сигналов дифференциальных каналов с сигналами абсолютных каналов невозможно.

А.14 Правильность интерпретации полученных при контроле данных необходимо подтверждать с использованием сигналов всех доступных частот, их комбинаций и режимов работы ВТП. Последовательность действий при этом должна быть установлена в методике контроля.

А.15 Параметры искусственных несплошностей на НО

А.15.1 При контроле с помощью проходных ВТП, в частности для контрольной настройки по фазе и/или амплитуде сигнала, а также для корректировки градуировочных кривых (фаза - глубина и амплитуда - глубина) рекомендуется использовать несплошности следующих типов:

- одно сквозное отверстие;

- несколько сквозных отверстий одинакового диаметра, расположенных равномерно в одном сечении НО;

- одиночные плоскодонные отверстия различных размеров на наружной поверхности;

- несколько плоскодонных отверстий одинаковых размеров, расположенных равномерно в одном сечении НО;

- кольцевой паз на наружной поверхности;

- кольцевой паз на внутренней поверхности.

При контроле с помощью накладных (вращающихся или многоэлементных) ВТП могут быть использованы несплошности в виде продольных и поперечных пазов различных размеров.

А.15.2 Конкретные типы и размеры искусственных несплошностей на НО должны быть указаны в методике контроля.

А.16 При интерпретации сигналов следует применять специальную систему обозначений источников сигналов, которая должна быть приведена в методике контроля.