Основные методы течеискания
| Метод | Принципиальные основы метода | Пробное вещество | Предельный порог чувствительности, м3.Па/с |
| Масс-спектро-метрический | Выделение проникающего через течи пробного вещества путем разделения ионов смеси газов по отношению их массы к заряду и регистрации содержания пробного газа в этой смеси | Гелий, водород, аргон | 1×10–13 |
| Галогенный | Регистрация проникновения пробного вещества через течи по увеличению эмиссии положительных ионов с накаленной металлической поверхности при попадании на нее галогенов | Фреон, трихлорэтилен | 1×10–8 |
Продолжение таблицы 2.39
| Электронно-захватный | Регистрация перетекания через течи электроотрицательных веществ к образованию отрицательных ионов | Воздух, кислород, элегаз | 1×10–10 |
| Катарометрический | Регистрация проникающих через течи пробных веществ, теплопроводность которых отличается от теплопроводности воздуха | Гелий, метан, водород, хлор, углекислый газ | 1×10–6 |
| Оптико-акустический | Регистрация пробных веществ, молекулы которых состоят не менее чем из двух различных атомов, избирательно поглощающих инфракрасное излучение | Метан, окись углерода, закись азота, углекислый газ, фреон | 1×10–7 |
| Акустический | Регистрация вытекающих через течи пробных веществ по интенсивности акустических колебаний, создаваемых струей газа | Любые газы | 1×10–2 |
Продолжение таблицы 2.39
| Химический | Регистрация проникающих через течи веществ по эффекту химических реакцией с индикаторным покрытием | Аммиак | 1×10–9 |
| Манометрический | Регистрация проникающих через течи пробных веществ по изменению общего давления в ОК или камере, в которой находится этот ОК | Воздух | 1×10–8 |
| Газогидравлические методы | |||
| Пузырьковый: опрессовка изделий в жидкостной ванне | Изделие под давление погружают в жидкостную ванну | Газ: воздух, азот; жидкость: вода, спирт | 1,7×10–6 |
| Погружение изделий в жидкость | Изделие, имеющее замкнутый объем, погружается в нагретую жидкость | Газ: азот, воздух; жидкость: масло, вода | 1,5×10–6 |
| Вакуумножидкостный | Регистрация пузырьков воздуха, выходящих через неплотности ОК в жидкость, над которой создается вакуум | Газ: воздух; жидкость: спирт, трансформаторное или вакуумное масло | 1,5×10–7 |
| Опресовка с обмыливанием | Регистрация пузырьков газа, выходящих через течи ОК, сварные швы которого покрываются слоем мыльной пены | Газ: азот, воздух | 5×10–6 |
Продолжение таблицы 2.39
| Гидравлические методы | |||
| Опрессовочный | Заполнение изделий жидкостью под давлением и регистрация вытекающих через течи струек жидкости | Вода, спирт, масло | 1×10–1 |
| Люминесцентный | Обследование ОК, предварительно смоченного в растворе люминофора, в лучах ртутно-кварцевой лампы и наблюдение светящихся точек в предполагаемых местах утечки жидкости, находящейся внутри ОК под избыточным давлением | Люмоген | 1×10–10 |
Проблема обнаружения сквозных трещин котла до сих пор является нерешенной. Применяют газовые и гидравлические группы контроля герметичности котла, рекомендуют использование дефектоскопа ДУ-101.5.
Среди методов первой группы наиболее пригодны манометрический и пузырьковый методы с применением воздуха как пробного вещества. В манометрическом метода регистрацию воздуха, проникающего через трещины-течи, осуществляют по измерению общего давления в котле, в пузырьковом (опрессовка с обмыванием) – регистрацию трещин осуществляют по пузырькам воздуха, выходящим через течи их корпуса котла, сварные швы которого покрываются слоем мыльной пены.
При этом воздух в котел может подаваться двумя способами:
- через патрубок предохранительно-впускного клапана, который расположен на верхнем листе котла люка; для этого предохранительно-впускной клапан снимают, клапан и заглушку универсального сливного прибора и люк плотно закрывают; далее на освобожденный от клапана патрубок надевают специальное приспособление для подачи воздуха в котел; давление воздуха в последнем должно составлять 0,5 кгс/см2; если в течение пяти минут давление в котле не падает (манометрический метод), то котел считают исправным;
- через патрубок универсального сливного прибора; для этого заглушку и клапан универсального сливного прибора открывают, а люк закрывают; на патрубок сливного прибора надевают специальное приспособление для подачи воздуха в котел; критерий исправности котла при этом идентичен вышеприведенному способу: если давление в котле падает, то опасные зоны котла (возле подушек, сливного прибора и фасонных лап) дополнительно проверяют пузырьковым методом (зоны покрывают мыльным раствором и регистрируют мыльные пузырьки воздуха, что свидетельствует об утечке воздуха из котла в данной зоне).
Приведенные методы применяются в вагонном хозяйстве эпизодически и не на всех предприятиях. Кроме того, в действующей технологической документации не оговорены предельные пороги чувствительности этих методов, что дает возможность вольно истолковывать результаты контроля, а реализация методов требует больших затрат времени на контроль, что не позволяет «вписаться» в план ремонта цистерн.
В силу данных обстоятельств в депо и на пунктах технического обслуживания «прижился» оптико-визуальный метод. Он прост и доступен. Слесарь осматривает котел снаружи в зонах подушек, фасонных лап и сливного прибора. Внутри котла слесарь при помощи светильника и лупы осматривает котел с целью обнаружения трещин на внутренней поверхности. Выявив трещину, слесарь замеряет ее размеры при помощи линейки. Очевидно, что оптико-визуальному методу присущи недостатки, связанные с субъективным характером процесса контроля.
Из приведенных осмотров трех тысяч вагонов за три летне-осенних месяца 96 вагонов признаны дефектными по течи. Выявлено, что трещины в котлах появляются преимущественно в трех вышеперечисленных зонах: у сливного прибора – 54, под подушками – 36 и на фасонных лапах – 3 (сквозных). Влияющими факторами в данном случае являются:
– несовершенство конструкции опорных и крепежных деталей котла к раме; при движении груженого вагона возникают динамические нагрузки, которые вызывают колебания котла в «ложе»; это приводит к местной деформации броневого листа в виде «вмятин», которые являются концентраторами напряжений, вызывают образование трещин и разрушение сварного шва (как следствие, возникают сквозные трещины); влияние данного фактора было значительно уменьшено в цистернах новой постройки – калибра 66 и выше;
– свойства и характеристики нефтепродуктов: текучесть и температура наливаемого продукта, удельный вес; светлые продукты, такие как бензин, дизельное топливо, обладают большой текучестью; при наливе они проникают в трещины малого раскрытия; в основном это происходит по контуру сварного шва универсального сливного прибора; температура налива нефтепродукта активно влияет на трещинообразование (например, мазут наливают нагретым до +100°С; при наливе температура окружающей среды может изменяться от +30°С до –40°С); создается перепад температур, который вызывает сложную деформацию котла цистерн;
– пропарка котлов цистерн осуществляемая на открытых эстакадах при температуре пара до +200°С; возникновение перепада температур способствует трещинообразованию.
Статистика выявленных трещин котла, полученная на ст. Комбинатская Западно-Сибирской железной дороги, подтверждает, что дефектность котлов и температура окружающей среды коррелированы. Учитывая, что план налива цистерн держится на одном уровне, обнаруженное количество дефектов можно условно принять за степень дефектности вагонов, которая однозначно связана с температурой окружающей среды в зависимости от времени года: в холодное время (январь – март) число трещин наибольшее (40 – 41 %), в переходный период (апрель – июнь) – уменьшается (26 – 27 %), в теплое время года (июль – сентябрь) – наименьшее (15 – 16 %), в осеннее время (октябрь – декабрь) число трещин увеличивается (17 – 18 %).
В настоящее время применяется только один метод устранения трещин котла цистерны – электросварка постоянным током обратной полярности электродами типа Э42А марки УОНИ 13/15; типа Э50А марки АНО-9. При этом в депо и на ПТО устраняются трещины длиной до 500 мм. Предварительно слесарь обрабатывает трещину: очищает ее от грязи, ржавчины, просверливает по концам трещины отверстия, по всей длине трещины снимает фаску. После этого сварщик заваривает трещину. Зону трещины длиной более 100 мм после ее заварки усиливают накладкой. Накладку вырезают из листового проката толщиной 8 – 10 мм и придают ей округлую форму (радиус закругления концов накладки равен 50 мм), накладывают на заваренную трещину и внахлест приваривают к котлу. При длине трещине более 500 мм цистерну отправляют в капитальный ремонт.
После изготовления, периодических видов ремонта, сварки и клепки применяются методы гидравлической группы контроля герметичности. Кроме котлов железнодорожных цистерн контролю подвергаются запасные резервуары автотормозов, котлы водяного и парового отопления.
Котлы нефтяных и бензиновых цистерн и цистерн общего назначения испытывают давлением 2 кгс/см2, а кислотных – 2,5 кгс/см2. Котел должен находиться под давлением в течение 15 минут.
Котлы общего назначения испытывают под давлением 4 кгс/см2. В процессе испытания котлов следует закрыть клапан нижнего сливного прибора; наполнить котел водой, закрыть горловину специальной крышкой со штуцером для присоединения гидравлического насоса ГН-200; создать давление в котле. Далее производят осмотр сварочных соединений и остукивание их легкими ударами молотка. Сварные швы с течью обмеливают, воду сливают. Затем дефектные швы вырубают и заваривают. После устранения дефектов котел испытывается повторно.
Одновременно испытывают сливные приборы. Цистерны с нижним сливом в течение 10 минут должны испытываться с открытой заглушкой сливного прибора (сливной клапан закрыт) и в течение 5 минут – с частично открытым клапаном и закрытой заглушкой.
Запасные резервуары подвергаются гидравлическому испытанию под рабочим давлением 10,5 кгс/см2 с остукиванием деревянным молотком массой 0,4 – 0,5 кг. После этого давление повышают в 1,5 раза и выдерживают не менее трех минут.
Дата добавления: 2017-12-05; просмотров: 977;