вниитА

IdOнефть

Шехнология

неразрашающего

контроля

КРОНБЛОКОВ

и талевых

БЛОКОВ

Куйвышев •    1983

Всесоюзный научно-исследовательский институт разработки и эксплуатации нефтепромысловых труб (ЕНИИТнафть)

ТЕХНОЛОГИЯ НЕРАЗРУЖЩЕГО КОНТРОЛЯ КРОНБЛОКОВ И ТАЛЕВЫХ БЛОКОВ

РД 39-12-1224-84

Куйбышев 1985

10

2.9.    Стандартные образцы изготавливают из бездефектных деталей заводского изготовления.

2.10.    Настройку аппаратуры при контроле щеки талевого блока осуществляют по контрольному дефекту в вида зарубки с площадью 15 мм² (3 мм х 5 мм). Зарубку наносят в разгруженной части щеки с помощью специального бойка, который показан на рис. 5.

3. ПОДГОТОВКА К КОНТРОЛЮ

3.1.    Работы по НК кронблоков и талевых блоков выполняют лаборатории или другие службы НК предприятий.

3.2.    НК проводит специально обученный персонал, имеющий удостоверения установленного образца.

3.3.    Кронблоки и талевые блоки представляют для НК в комплекте (в разобранном вида). К комплекту деталей долями быть приложен паспорт.

Контролируемые детали должны быть очищены от грязи, масел, ржавчины. Особенно тщательно должны быть очищены зоны, подвергаемые НК.

3.4.    На месте проведения НК должны иметься:

-    подводка от сети переменного тока напряжением 127/220 В. Колебания напряжения не должны превышать ~5%. В случае, если колебания напряжения выше, применять стабилизатор;

-    подводка шиш "Земля";

-    обезжиривающие смеси и вода для промывки;

-    обтирочный материал;

-    набор средств для визуального контроля и измерения линейных размеров;

-    аппаратура с комплектом приспособлений;

-    магнитная суспензия или компоненты, необходимые для ее изготовления;

-    компоненты, необходимые для приготовления контактной среды;

-    набор средств для разметки и маркировки.

Подготовка к магнитопорошковому контролю

3.5.    Для НК кронблоков и талевых блоков магнитопорошковым методом рекомендуется переносный магнитный дефектоскоп ПМК-70 иди передвижной магнитный дефектоскоп МД-50П.

II

3.6.    Намагничивание в зонах контроля кронблоков и талевых блоков производят с помощью накладного П-образного электромагнита, входящего в комплект магнитных дефектоскопов, а при контроле в остаточном поле намагничивание производится импульсным током I -

- 1100 А.

3.7.    Проверку технического состояния дефектоскопа производят

по контрольному образцу, прилагаемому к дефектоскопу, в соответствии с техническим описанием.

3.8.    Нанесение магнитного порошка производится двумя способами: сухим и мокрым. В первом случае для обнаружения дефектов применяют сухой магнитный поровок, во втором - магнитную суспензию (взвесь магнитного порошка в дисперсионной среде).

Для контроля используется черный магнитный порошок (ТУ 6-14-1009-79), выпускаема Кемеровским анилинокрасочным заводом, черная ЧВ-1 или красная КВ-I водные пасты (17 6-09-4823-80), выпускаемые опытши производством ВНИИреактивэлектрон, люминесцентный магнитный поровок "Лшагпор-I" (ТУ 6-14-295-77), выпускаемый НПО "Краситель" (г. рубежное Ворошиловградской обл.), люминесцентная магнитная паста Ш1-1, МЛ-2.

3.9.    При магнитопоромковом контроле применяются суспензии следующих составов:

Состав I

Черный магнитшй поровок, г 20-30 Хромпик калиевый, г 4±1 Сода кальцинированная, г 10±1 Эмульгатор ОП-7 или ОП-Ю, г 5*1 Вода, мл До 1000 Состав 2 Кальций двухромовокислый, г 3,5+0,5 Сода кальцинированная, г 7*1 Смачиватель, г 1.4 Антквспениватель, г 0,179 Вода, мл 700 "Лшагпор-I", г 3,5*0.5 Состав 3 Магнитная паста ЧВ-1 или КВ-I, г 50*5 Вода, ил До 1000

12

3.10. Магнитную суспензию необходимо содержать в чистоте, не допуски» загрязнения ее пылью, песком, волокнами от обтирочных материалов и пр.

З.П. Технология контроля магнитопорошковым методом в соответствии с ГОСТ 21105-75 состоит из таких операций, как»

-    подготовка изделия к контролю;

-    намагничивание;

-    нанесение магнитного порошка или суспензии;

-    осмотр изделия;

-    разбраковка;

-    размагничивай»»».

3.12.    Проверяемые поверхности кронблоков и талевых блоков тщательно очищают от грязи, смазки, окалины. В случав применения сухого порошка их обезжиривают. Шероховатость поверхности долина быть не более 40 мкм.

3.13.    Для лучшего распознавания дефектов на темных поверхностях проверяемые участки рекомендуется покрыть тонким слоем светлой быстро высыхающей краски, толщина слоя краски не должна превышать 0,1 мм.

Подготовка к контролю ультразвуковым метода!

3.14.    ?абочая частота при ультразвуковом контроле элементов кронблока и талевого блока составляет 2,5 МП».

3.15.    В качестве контактно;! среды используется солидол вил технический вазелин, иаде.тянй акустический контакт обеспечивает солидол с добавлением машинного масла.

3.16.    Настройку дефектоскопа на заданную чувствительность производят по образцам, которые входят в комплект дефектоскопа, а затем по стандартным образцам или по зарубке на самой детали, для чего на поверхность ввода (поверхность контролируемого объекта, через которую вводятся упругие колебания) наносят контактную среду и устанавливают ультразвуковой преобразователь. При этом мешающие шуга» в зоне действия АСД должны быть убраны ручкой "Отсечка шумов".

3.17.    После настройки дефектоскопа с помощью переключателя "Ослабление" повышают чувствительность дефектоскопа на 3-5 дБ по сравнению с чувствительностью фиксации и ведут поиск дефектов.

3.18.    При контроле сварных соединений донный сигнал отсутствует. В данном случае наличие акустического контакта определяется по изменению амплитуды шумов в зоне зондирующего импульса.

13

4. ПОРЯДОК КОНТРОЛЯ

4.1.    После очистки детали кронблока и талевого блока подвергают визуальному контролю невооруженным глазом и с помощью оптических средств, указанных в п. 2.1. При этом выявляют крупные трещины, задиры, остаточную деформацию, подрезы, следы наклепа и т.д.

4.2.    При обнаружении трещин или следов заварки трещин деталь бракуется.

4.3.    Контроль размеров кронблока и талевого блока производят в соответствии с технической документацией на их ремонт.

Перечни измерительного инструмента для контроля размеров и критерии оценки годности деталей приводятся в картах контроля на ремонт.

Контроль щеки талевого блока

4.4.    Контролю подвергается зона сварки кронштейна со щекой талевого блока, участки вокруг отверстия под ось щеки и в кронштейне (рис. 6, 7).

Контроль сварного соединения

4.5. Настройку дефектоскопа на заданную чувствительность при контроле сварных соединений кронштейна со щекой прямым лучом при одностороннем доступе осуществляют по зарубке (рис. 8).

4.6. Скорость развертки дефектоскопа (зону действия АСД) выбирают следующим образом: устанавливают преобразователь в положение, при котором получают максимальный отраженный сигнал от зарубки. Зову АСД устанавливают на половине расстояния от зондирующего до максимального отраженного эхо-импульса, так как луч в этом случае проходит двойное расстояние в изделии. Амплитуду максимального отраженного сигнала Jma,* устанавливают в пределах 2/3 экрана дефектоскопа.

Уровень срабатывания АСД должен быть равным половине максимальной амплитуды.

4.7. Ширину зоны АСД выбирают при перемещении преобразователя в продольном направлении в обе стороны от его положения, указанного в п. 4.6, пока амплитуда отраженного сигнала не уменьшится до уровня 0,5 J_mcux * При этом отмечают положение отраженных от зарубки импульсов на экране дефектоскопа, по которым устанавливают начало и конец зоны АСД.

4-2145

Рис. 6. Щека талевого блока:

1 - линия сканирования отверстия; 2 - зоны контроля отверстия; 3 - положение преобразователя при настройке на двугранный угол; 4 - П-образный электромагнит

15

4,8* Для выявления поперечных дефектов шва преобразователь располагают параллельно оси ива над ним. Контроль осуществляют прямым лучом (см. рис. 7).

4.9.    Для выявления продольных дефектов шва преобразователь располагают перпендикулярно шву. Контроль осуществляют также прямым лучом (см. рис. 7).

4.10.    В обоих случаях преобразователь перемешают вдоль шва, поворачивая его на 5-Ю°вокруг своей оси для выявления ориентированных различным образом дефектов,

4.11.    Яри полностью разобранном талевом блоке контроль указанных швов осуществляется путем ввода УЭК через металл привариваемого кронштейна или через основной металл со стороны сварного шва однократко отраженным лучом (приложение I, рис. I).

4.12.    Сканируя щеку в соответствии с пп. 4.8-4.II, следят за срабатыванием АСД дефектоскопа.

4.13.    Обнаруженные дефекты рекомендуется перепроверить другими методами НК, например, магяигопорошсовым.

16

Контроль участков вокруг отверстий в щеке под ось и в кронштейне талевого блока

4.14.    Контроль участков вокруг отверстий на наличие усталостных трещин, развивающихся с внутренней поверхности в зонах, указанных на рис. 6, осуществляют наклонным преобразователем с углом призмы 50° прямым лучом.

4.15.    Настройку дефектоскопа осуществляют по двугранному углу, образованному внутренней поверхностью отверстия и поверхностью изделия, противоположной поверхности ввода УЗК (см. рис. 6).

4.16.    Зону АСД устанавливают в зоне эхо-сигнала от двугранного утла.

4.17.    Подстраивают развертку дефектоскопа так, чтобы эхо-сигнал от двугранного угла находился в середине экрана ЭЛТ.

4.18.    Ширину зоны АСД и чувствительность контроля определяют по зарубке с площадью 15 мм² согласно пп. 4.6, 4,7.

4.19.    При получении максимального импульса от двугранного утла по п. 4.15 замеряют на поверхности щеки расстояние от точки ввода луча до края отверстия.

4.20.    Переводят преобразователь в зону контроля усталостных трещин, располагая его по касательной к контролируемому отверстию на расстоянии от отверстия, измеренном по п. 4.19. При этом осуществляют поворот преобразователя вокруг своей оси в пределах 5-10°.

4.21.    Появление импульсов в зоне действия АСД свидетельствует о наличии дефектов.

4.22.    Трещины, развивающиеся с внешней поверхности щеки в указанных зонах, выявляются при прозвучивании однократно отраженным лучом. Порядок контроля аналогичен описанному в пп. 4.14-4.21.

4.23.    Контроль участков вокруг отверстий в кронштейне проводится согласно пп. 4.14-4,22.

4.24.    Контроль кронштейна и щеки талевого блока магнитопорошковым методом производят в приложенном поле. В связи с тем, что габариты щеки велики, НК ведут, переставляя электромагнит таким образом, чтобы в контролируемых зонах не осталось непроверенных участков. Примеры расположения электромагнита показаны на рис. 6, 7.

4.25.    В процессе намагничивания на участок контроля (зону между полюсами электромагнита) наносят сухой магнитный порошок или водную магнитную суспензию. При этом намагничивание должно продолжаться до полного стенания суспензии.

17

4.26.    Осмотр контролируемых поверхностей начинают в приложен* ном магнитном поле.

4.27.    По настоящей методике обнаруживают трещины раскрытием (шириной) более 25 мкм и глубиной около 250 мкм, что соответствует условному уровню чувствительности В по ГОСТ 21105-75.

4.28.    В случае обнаружения трещин в контролируемых зонах деталь бракуют.

4.29.    При отбраковке необходимо учитывать, что магнитный порошок иногда оседает там, где в действительности нет дефекта. Появление мнимых дефектов вызывается глубокими царапинами, местным наклепом, наличием в материале резкой границы раздела двух структур, отличающихся магнитными свойствами.

Поэтому в сомнительных случаях рекомендуется перепроверить результат, уменьшая ток намагничивания.

4.30.    После окончания контроля исследуемые зоны деталей размагничивают дефектоскопом 1Щ-70 или МД-50П в автоматическом или ручном режиме.

Визуальный и магнитопорошковый контроль пальца талевого блока

4.31.    Основными методами НК пальца являются визуальный и магнитопорошковый .

4.32.    Палец подвергают визуальному контролю невооруженным глазом или с помощью оптических средств, указанных в п. 2.1. При этом выявляют крупные трещины, задиры, остаточную деформацию, подрезы, следы наклепа и т.д. При обнаружении дефектов деталь отбраковывают.

4.33.    При контроле магнитопорошковым методом с помощью дефектоскопа 1ЩД-70 на палец наматывают четыре витка гибкого кабеля сечением 10 мм^ и пропускают по кабелю импульсный ток I = 1100 А.

При этом обмотка должна располагаться равномерно по длине детали.

4.34.    Наносят магнитный порошок или суспензию и осматривают контролщуемую поверхность. Для облегчения обнаружения осевшего над дефектом валика магнитного порошка используют лупу или подсветку.

4.35.    В случае обнаружения трещин палец отбраковывают.

4.36.    По окончании контроля деталь размагничивают дефектоскопом ПМД-70 в автоматическом или ручном режиме.

18

Контроль пальца талевого блока ультразвуковым методом

4.37.    Настройку дефектоскопа на заданную чувствительность при контроле пальцев талевого блока производят по стандартному образцу с контрольными дефектами (см, рис. 4), для чего на поверхность ввода с торца пальца наносят контактную среду и устанавливают ультразвуковой прямой преобразователь.

4.38.    Добиваются устойчивого донного сигнала на экране ЭЛТ дефектоскопа. Необходимо отметить возможность появления на экране ЭЛТ дополнительного эхо-сигнала от технологических проточек в зоне донного сигнала.

4.39.    Подстраивают развертку дефектоскопа таким образом, чтобы донный сигнал находился в конце экрана ЭЛТ.

4.40.    Затем, перемещая преобразователь по окружности образца, добиваются того, чтобы амплитуды эхо-сигналов от первого и второго контрольных дефектов составляли 2/3 высоты рабочей части экрана ЭЛТ. При этом выравнивают чувствительность дефектоскопа во времени в соответствии с инструкцией по эксплуатации на применяемый дефектоскоп таким образом, чтобы амплитуда эхо-сигналов от первого и второго контрольных дефектов были одинаковы,

4.41.    Зону автоматического сигнализатора дефектов АСД устанавливают таким образом, чтобы ее начало совпадало с эхо-сигналом от первого контрольного дефекта, а конец - с эхо-сигналом от второго контрольного дефекта. На дефектоскопе УД-10УА совмещают обе зоны АСД. Зондирующий и донный импульсы должны быть вне зоны действия АСД.

4.42.    Настраивают чувствительность АСД так, чтобы он срабатывал; при значениях, равных половине амплитуды эхо-сигналов от контрольных дефектов, приведенных в п. 4.40. Таким образом устанавливают чувствительность фиксации при контроле пальцев.

4.43.    Проводят два-три раза повторный поиск контрольных дефектов на стандартном образце пальца и при надежном их выявлении переходят к контролю.

4.44.    Через каждые 1-2 ч работы проверяют настройку аппаратуры на стандартном образце, при необходимости производят ее подстройку.

4.45.    Направление прозвучивания должно быть таким, чтобы обеспечивалась максимальная чувствительность дефектоскопа к предполагаемым дефектам. Поиск дефектов осуществляют по линии сканирования, показанной на рис. 4.

19

4.46.    Сканируя палец в соответствии с п. 4.45, следят за срабатыванием АСД дефектоскопа.

Контроль серьги талевого блока, кронштейна для подвески серьги, осей талевого блока и кронблока

4.47.    Контроль серьги талевого блока, кронштейна для подвески серьги, осей талевого блока и кронблока производят магнитопорошковым методом в приложенном поле (рис. 9, 10). Порядок его аналогичен описанному в пп. 4.24-4.30.

Контроль непровара сварного соединения опоры с рамой кронблока

4.48.    Контроль непровара сварного соединения опоры с рамой кронблока производят раздельно-совмещенным преобразователем.

4.49.    Начало зоны АСД устанавливают по донному импульсу, полученному при установке преобразователя на раме вне зоны шва. Конец строб-импульса совмещается с задним фронтом донного сигнала.

4.50.    Максимальная амплитуда донного импульса должна составлять 2/3 высоты рабочей части экрана ЭЛТ дефектоскопа, а уровень срабатывания АСД устанавливают равным половине максимальной амплитуды.

4.51.    Контроль сварных швов производится в соответствии с рис. II и приложением I.

Сканирован® осуществляется по зигзагообразной линии.

4.52.    Появление эхо-импульса в зоне АСД при прохождении преобразователя под швом свидетельствует о наличии дефекта.

Контроль вспомогательного блока

4.53.    При контроле магнитопорошковым методом на детали вспомогательного блока необходимо намотать определенное количество витков гибкого кабеля сечением 10 мм^ (табл. 3 и рис. 12, 13) и пропустить по кабелю импульсный ток 1 - 1100 А. При этом обмотки на осях и серьге должны располагаться равномерно по длине изделия.

Для проверки зон вокруг отверстий у серьги и подвески в отверстия продевают кабель, образуя обмотку из двух-трех витков.

4.54.    Наносят магнитный порошок или суспензию и осматривают контролируемую поверхность. Для облегчения обнаружения осевшего над

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

ТЕХН0Л01МЯ НЕРАЗРУШАЩЕГО КОНТРОЛЯ КРОНБЛОКОВ И ТАЛЕВЫХ БЛОКОВ

РД 39-12-1224-84

Вводится впервые

Разработан Всесоюзным научно-исследовательским институтом разработки и эксплуатации нефтепромысловых труб.

Составители: С.Л. Добрынин, С.М.Павлова, В.Ф.Мелешин, Н.Н.Лебедева, М.П.Королев, В.Н.Альдебенев.

Согласован:

с начальником Управления главного механика Миннефтепрома В.Н.Коломацким

с начальником Технического управления Миннефтепрома Ю. И. Байдаковым

Утвержден первым заместителем министра нефтяной промышленности В.И.Игревским 28 декабря 1984 г.

(с) Всесоюзный научно-исследовательский институт разработки и эксплуатации нефтепромысловых труб, 1985.

Таблица I

Детали кронблока, подвергаемые НК

Деталь Метод НК Возможные дефекты в зонах НК Позиция на рис Л Рама кронблока. УЗК Трещины, непровары в сварных швах, деформация I. 2 Ось Визуальный» магнитопорошковый Износ или срыв более двух ниток резьбы, трещины 3 Блоки Визуальный Обломы и трещины любого характера и расположения. Износ поверхности по профилю ручья (замер по высоте бурта шаблоном) 4 Вспомогательный блок Магнитопорошковый Трещины любого характера и расположения (см. рис. 3) _

Летали талевого блока, подвергаемые НК Таблица 2

Деталь Метод НК Возможные дефекта в зонах НК Позиция на рис. 2 Траверса Визуальный, осуществляется без применения оптических средств Трещины в сварных швах, вмятины I Щека правая (левая) УЗК, шгннтопорошковый Трещины в сварных швах, износ по внутренней поверхности вокруг посадочных отверстий 2 Блоки Визуальный Обломы и трещины любого характера и расположения. Износ по внутренней поверхности профиля ручья (предельный износ 5 мм). Замер производится шаблоном 3 Ось блоков Визуальный, магнитопо-рошкошй Трещины любого характера, износ, изгиб. Износ, срыв и слом витков резьбы 4

Окончание тайл. 2

Деталь Метод НК Возможные дефекты в зовах НК Позиция на рис. 2 Серьга Визуальный, магнито-порошковый Износ, вмятины, наплывы по поверхности контакта штропа крюка, трещины любого характера и расположения 5 Кронштейн дли подвески серый Магнитооорошсовый Износ внутренней поверхности со стороны отверстия, трещины 6 Пальцы УЗК, магнитопороико-вый Износ, трещины 7

Рис. 1. Принципиальная схема кронблока: 1 - рама; 2 - с вара oft шов; 3 - ось; 4 - блоки

8

1.3.    При НК кронблоков и талевых блоков по настоящей технологии выявляются поверхностные и подповерхностные дефекты типа трещин, надрывов, раковин и другие нарушения сплошности металла.

1.4.    Допускается замена магнитопорошкового контроля ультразвуковым, При этом необходимо учитывать, что методом УЗК выявляются сравнительно грубые усталостные трещины. При шероховатости поверхности более 40 мкм желательно применять люминесцентный магнитный метод.

2. АППАРАТУРА

2.1.    Для проведения визуального контроля применяются оптические приборы с увеличением до 10 [например, лупы ЛП1, ЛАЗ, ЛА114, ЛПИМ74 (ТУ 3-3274-76) и др.] .

2.2.    Для НК магнитопорошкошм методом применяют дефектоскопы ПЩ-70 (ТУ 25-06.1604-79), ВД-50П (ТУ 25-06.1700-75) или аналогичные им, а для люминесцентного магнитного контроля - облучатели ультрафиолетовые КД-31Л (ТУ 25-06.1719-75) и КД-ЗЗЛ (ТУ 25-06. 1887-79).

2.3.    Для НК ультразвуковым методом применяют дефектоскопы типа ДУК-66, ДУК-66ПМ (ТУ 25-06.1767-79), УД-ЮП (ТУ 25-06.1842-78) или аналогичные им, а также дефектоскопы УДМ-1М, УДМ-3.

2.4.    Эксплуатация аппаратуры производится в соответствии с техническими описаниями и инструкциями по эксплуатации,

2.5.    Для НК пальцев талевого блока, контроля непроваров сварных швов ультразвуковым методом применяют прямой или раздельно-совмещенный преобразователь с рабочей частотой 2,5 МГц.

2.6.    Для контроля сварных швов и участков вокруг отверстий в кронблоке и талевом блоке применяют наклонный преобразователь с углом призмы 40-50° и рабочей частотой 1,8-2,5 МПц.

2.7.    Стандартный образец пальца талевого блока (рис. 4) имеет два контрольных дефекта (риски прямоугольного профиля глубиной

4 мм), смещенных по окружности на 180° относительно друг друга. Первый контрольный дефект располагается на расстоянии - 30 мм от головки пальца в зоне контакта с опорой, второй - на расстоянии Lz в зоне начала резьбы.

2.8.    Контрольные дефекты на образце наносят дисковой фрезой толщиной 1-1,5 мм и диаметром 60 мм.