Существенным недостаткам описанных методов определения остаточной деформации труб паропроводов является то, что все они предусматривают измерение деформации только отдельных сечений труб, а не по всей длине труб. Измерение остаточной деформации коллекторов пароперегревателей этими методами не представляется зачастую возможным из-за конструктивных особенностей пароперегревателей. Они не позволяют проводить контроль и на гнутых участках труб паропроводов.
В РЭУ Донбассэнерго разработано ультразвуковое устройство для измерения величины остаточной деформации труб, коллекторов и гибов паропроводов, которое по своей технической и эксплуатационной характеристике свободно от описанных выше недостатков.
Ультразвуковое устройство для измерения остаточной деформации труб паропроводов и других криволинейных изделий содержит дефектоскоп типа УДМ, отсчетную систему и приемопередающую ультразвуковую головку.
Ультразвуковая головка выполнена в виде двух призм с пьезоэлектрическими пластиками, акустические оси которых направлены под углом, обеспечивающим пробег ультразвуковой волны по всему периметру трубы или другого изделия (рис. 2-10). Это устройство позволяет измерять скорость ультразвуковых воля, причем измерение интервала времени между моментами посылки сыпала и его приходом фиксируется по калибровочным меткам, нанесенным на линию развертки контрольной линейки. Скорость распространения ультразвука С в исследуемом металле определяется пo формуле
(2-19)
где S — база измерения; t — время отсчета.
Таким образом, периметр трубы S определяется как S-Ct.
Рис. 2-10. Ультразвуковое устройство для измерения остаточной деформации труб, коллекторов и гибов паропроводов.
Применяя этот метод, необходимо учитывать влияние размера зерен, состояние структуры и другие факторы, оказывающие воздействие на затухание ультразвуковых волн. Влияние этих факторов учитывается при изготовлении контрольной линейки.
Сравнивая время пробега ультразвуковой волной измеряемого периметра с временем распространения УЗК в измерительной линейке, выполненной из того же материала, что и контролируемое изделие, и совмещая сигнал, полученный от углового отражателя линейки, с сигналом от κοнтролируемого периметра, можно получить истинное значение периметре по градуированной отсчетной системе линейки.
Предварительный анализ работы устройства показал целесообразность применения этого метода для контроля ползучести труб большого диаметра, на которых погрешность определения периметра составляет всего 0,01%.
Кроме определения остаточной деформации труб паропроводов и коллекторов, этот метод может быть использован для измерения деформации отдельных участков корпусных деталей турбин. К ним относятся корпуса клапанов автоматического затвора, паровые коробки регулирующих клапанов и клапанов ЦВД, сопловые сегменты, диски регулирующей ступени и др.
Ультразвуковое устройство очень просто в изготовлении, не требует значительных материальных затрат, просто и надежно в эксплуатации и может быть применено для измерения деформации практически всех узлов и деталей энергетического оборудования. Методика контроля доступна операторам средней квалификации.
