Контроль толщины каменного литья с использованием ультразвукового метода неразрушающего контроля

28 июля 2021

При эксплуатации футерованных каменным литьем трубопроводов отсутствует возможность прямого измерения толщины, поэтому требуется ультразвуковой метод неразрушающего контроля.

Объект контроля, его особенности и сложности контроля

В камнелитейной промышленности, путем переплавки горных пород и заливки их в формы производят износостойкое или термостойкое каменное литье. Отличительной особенностью каменного литья является большой срок службы (от 10 до 20 лет), высокая твердость и стойкость к агрессивным средам и способность сохранять свойства с течением времени.

Области, в которых возможно применить
каменное литье

Горная промышленность;
Металлургическая промышленность;
Угольная промышленность;
Предприятия стройиндустрии;
Коксохимическая промышленность

Процесс литья на производстве

При производстве трубопроводов, деталей трубопроводов каменное литье используется в качестве облицовочного материала – такой процесс называется футеровкой. Футеровка каменным литьем трубопроводов применяется при транспортировке абразивных и химически активных веществ.

Детали трубопроводов с футеровкой

Работая в жестких условиях, такая облицовка уменьшается в толщине, поэтому необходимо контролировать толщину каменного литья на износ.

Сложность контроля заключается в одностороннем доступе и характерном для пористых материалов затухании ультразвуковой волны.

Логика выбора метода контроля, нормативная документация

Контроль толщины при одностороннем доступе возможно провести с использованием ультразвуковых толщиномера или дефектоскопа, в данном случае будем пользоваться стандартом ГОСТ Р ИСО 16809-2015 «Контроль неразрушающий. Контроль ультразвуковой. Измерение толщины».

Устройство металлической трубы с камнелитым вкладышем

Подбор оборудования и расходных материалов

Толщиномеры, имеющие только численное отображение при измерениях могут давать ложные срабатывания и пользователь будет получать неправильные показания, ввиду особенностей материала и алгоритмов обработки сигналов. Поэтому необходима аппаратура, в которой реализовано графическое отображение сигнала в виде А-скана. Использование А-скана по максимуму в стробе позволит убрать неточности при проведении измерений, связанных с пористой структурой каменного литья.
Использование ультразвуковых дефектоскопов для поиска дефектов и контроля изделий , толщиной более 300 мм (бо́льшая развертка).
Применение преобразователя типа П111 с частотой не более 2,5 МГц, например, для контроля образца толщиной 26,5 мм или меньшей частоты при увеличении толщины материала.
Обязательно использование ультразвукового геля.

Для проведения толщинометрии необходимо иметь настроечные образцы (НО), изготовленные из того же материала, аналогичного материалу объекта контроля (в нашем случае, НО из каменного литья).

Образец №1

Образец №2

Образец №3

Чтобы определить и настроиться на скорость ультразвука распространяющегося в каменном литье, необходимо на приборе установить известную толщину настроечного образца и определить скорость распространения ультразвука.

Ход контроля

Полученные результаты

С использованием аппаратуры, имеющей А-скан возможно провести толщинометрию каменного литья на износ и получить информативные данные по контролю.

Выводы

Контроль толщины каменного литья на износ возможно проводить с использованием ультразвуковых толщиномеров с А-сканом или дефектоскопов;
Для проведения толщинометрии обязательно необходимо иметь в наличии настроечные образцы, чтобы точно определить скорость распространения ультразвуковой волны.