Применение эндоскопов

Эндоскоп позволяет оценивать техническое состояние внутренних деталей машины без ее разборки - т.е. заглядывать внутрь через имеющиеся технологические отверстия. При этом определяется наличие поверхностных дефектов, в зависимости от конструкции и назначения машины, это могут быть дефекты типа трещин, забоин, прогаров, коррозии. Измеряется степень износа, проверяется правильность взаимного расположения деталей, находятся и извлекаются наружу инородные предметы. Так же важно, что новейшие эндоскопы позволяют документировать полученную информацию в форме видеозаписи, фотоснимков или цифровых изображений для последующего повторного просмотра, обработки и распечатки на бумаге. Аппаратура для документирования совместима с любым техническим эндоскопом данной марки.

Некоторые аспекты применения технической эндоскопии в промышленности

Эндоскопическая диагностика применяется на различных стадиях производства и эксплуатации машин и механизмов:

- ПРИ ВХОДНОМ КОНТРОЛЕ КАЧЕСТВА;

Позволяет выявить скрытые производственные дефекты нового оборудования и составить протокол рекламаций, снабженный фотографиями дефектов.

- ПРИ РАЗРАБОТКЕ И ДОВОДКЕ НОВЫХ ИЗДЕЛИЙ;

Обеспечивает «чистоту эксперимента» при доводочных и ресурсных испытаниях, позволяя прослеживать техническое состояние узла без демонтажа со стенда и без разборки этого узла, позволяет заблаговременно определять и прогнозировать отказы, определять ресурс узлов.

- В ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА;

Позволяет обеспечить контроль качества изготовления и ремонта деталей и узлов на различнызх стадиях производства, проверять качество сборки.

- ПРИ ОБСЛУЖИВАНИИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ИЗДЕЛИЙ.

Наиболее широко техническая эндоскопия применяется именно в эксплуатации. Использование эндоскопии совместно с другими методами неразрушающего контроля позволяет более уверенно идентифицировать результаты диагностики, полученные ультразвуковыми, вихретоковыми, радиографическими, виброакустическими, акусто-эмиссионными, металлографическими, тепловизионными и другими методами. В некоторых случаях (при затрудненном доступе к осматриваему узлу), технический эндоскоп является единственно возможным средством неразрушающего контроля. Удобство работы с прибором и однозначность получаемых результатов (вспомните поговорку : «лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать»), а также отсутствие необходимости разборки проверяемого узла делают эндоскопию незаменимой, если время простоя лимитировано, а последствия возможной аварии велики.

1. ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА

Одной из стратегических отраслей промышленности, в которой получила распространение эндоскопия, является Электроэнергетика. Как известно, аварии и простои оборудования электростанций чреваты колоссальными материальными потерями, а подчас и человеческими жертвами. Применение эндоскопического контроля в энергетике целесообразно в силу следующих обстоятельств :

1. Эндоскопия помогает предотвращать аварии оборудования при первых признаках неисправности, не видимых снаружи, или не поддающихся обнаружению другими методами неразрушающего контроля.
2. Эндоскопия позволяет быстро и без трудоемкой разборки агрегата планировать объем и сроки проведения ремонтных работ.
3. Эндоскопия позволяет находить и извлекать инородные предметы и технологический мусор, попавший во внутренние полости различного оборудования в процессе изготовления, эксплуатации или ремонта.
4. Эндоскопия помогает выдать заключение о техническом состоянии узла, позволяя иногда продлить ресурс этого узла, тем самым избегая дорогостоящей замены.

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ.

Разработаны методики применения эндоскопов для диагностики состояния электрических машин, в частности, - турбогенераторов. Эндоскопия, совместно с высоковольтными испытаниями и другими методами диагностики, помогает надежно и быстро определить причины дефекта, сокращает время проверки и уменьшает объем демонтажных работ. Специалистами лаборатории диагностики электромашин АО «ВНИИЭ» наработан богатый опыт практического применения эндоскопов для этих целей. Основными типами дефектов электрических машин, определяемых эндоскопами, являются повреждения изоляции проводников, перегрев меди, повреждения контактных поверхностей проводников, коррозия, инородные предметы и отложения в охлаждающих каналах, утечки в системе охлаждения, нарушение целостности крепежа, производственные дефекты.

ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ.

В теплотехнике, среди известных нам дефектов, обнаруживаемых эндоскопическим методом, можно назвать отложения накипи и ржавчины в застойных зонах, приводящие к перегревам и прогарам труб котлов, эрозионный износ и питтинг на внутренних стенках труб (конденсаторов), трещины сварных швов, трещины в патрубках барабан-сенараторов, пароперегревателей и теплообменников. Эндоскопия дополняет результаты диагностики, полученные другими методами неразрушающего контроля, а иногда является единственно возможным средством (например, при осмотре плотных пакетов труб, а также многократно изогнутых и изолированных труб). В горелочных устройствах котла с помощью эндоскопов могут быть обнаружены закоксовывание форсунок, обгары, прогары, коробления, трещины и разрушение горелок, инородные предметы.

На стадии входного контроля, в процессе приемки, эндоскопами выявляются также дефекты изготовления перечисленных узлов.

Гибкие эндоскопы длиной до 40 м. позволяют через фланцы или технологические врезки проводить осмотр внутренних поверхностей трубопроводов с Ду от 8 до 600 мм. Отметим, что для совместного использования с эндоскопами предлагается гибкий навесной инструмент - щипцы, петли-удавки, захваты, магниты и т.д. с рабочей длиной до 7,5 м, позволяющий извлекать инородные тела.

С помощью эндоскопических комплектов проводится также визуальный контроль технического состояния лопаток турбин. Цель подобных проверок - осмотр проточной части «без вскрытия» корпуса.

Состояние рабочих лопаток паровых турбин можно проверить как с помощью жестких эндоскопов (бороскопов), так и гибких фиброскопов и видеоскопов. При наличии осмотровых лючков эта операция производится путем последовательного осмотра лопаток с прокручиванием ротора, зачастую операция выполнима без вскрытия корпуса статора.

Как правило, основным типом эксплуатационных дефектов лопаток ротора и статора турбины являются эрозия и коррозия, а также забоины от инородных предметов, приводящие к зарождению и развитию трещин и нарушению балансировки ротора.

Необходимо отметить также необходимость эндоскопического осмотра центробежных, вихревых и поршневых насосов и компрессоров, применяемых на электростанциях, а также шестеренных редукторов.

2. НЕФТЕГАЗОВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ

Метод эндоскопического контроля газотурбинных установок, трубопроводов и сосудов (в том числе, работающих под избыточным давлением), широко применяется как в развитых западных странах, так и у нас в стране. Эндоскопический контроль внутренних полостей сосудов и трубопроводов эффективно дополняет результаты других методов НК - радиографических и вихретоковых исследований, толщинометрию и ультразвуковую дефектоскопию. Более того, в некоторых случаях (из-за трудного доступа в зону контроля) эндоскопический осмотр является единственным возможным методом НК - эндоскопы очень маневренны и эффективны при контроле пакетов труб теплообмеников, сосудов с полыми стенками и конструкций сложной формы. В силу большой длины рабочих частей эндоскопов, достигающей 40 метров, возможно проведение осмотра длинных трубопроводов – например, трубопроводной обвязки ГКС, труб газоохладителей, трубопроводной обвязки колонн сепараторов, задвижек и кранов, автономных энергетических установок. Наконечник рабочей части эндоскопа Olympus (т.н. дистальная часть) имеет дистанционное управление по всем направлениям и позволяет изменять траекторию движения прибора внутри объекта, а также дистанционно перенацеливать объектив прибора. С помощью эндоскопов возможен внутренний осмотр коллекторов и разветвленных трубопроводов сложной формы – эндоскопы Olympus выдерживают до 5 изгибов под прямым углом при введении, без потери устойчивости.

Незаменимы эндоскопы также и при контроле сварных швов трубопроводов и сосудов – ни один другой вид контроля не позволяет определить степень перегрева металла у корневой зоны сварного шва (сопровождающийся снижением содержания легирующих элементов), который в дальнейшем, приводит к коррозии металла в зоне шва. Телевизионные и волоконно-оптические эндоскопы Olympus создают изображение с цветопередачей, близкой к реальности, перегрев металла можно определить по наблюдаемым цветам побежалости. Другой пример – контроль сильно загрязненных отложениями трубок холодильников. Даже после очистки каналов труб от грязи и внутренних отложений, распространенный вихретоковый метод (для которого требуется достаточно малый радиальный зазор между датчиком и стенкой трубы), не всегда может быть эффективно применен, т.к. зонд может застрять в трубе на «обратном ходе» при  6 мм.), иÆизвлечении. Эндоскоп же, будучи гораздо более тонким ( длинным (от 3,5 м до 30 м IPLEX MX), свободно вводится на всю длину даже в сильно загрязненные трубы и легко извлекается назад. Рабочие части эндоскопов Olympus полностью герметичны, бензо– маслостойки, имеют на поверхности защитную металлическую оплетку из высокотвердой стали, содержащей вольфрам. Сверхдлинные ( 40 м) видеоскопы Olympus PT400 имеют гладкую наружную поверхность рабочей части и автономную светодиодную подсветку, а также сменную головку с малогабаритной ТВ камерой.

Основные дефекты и повреждения, диагностируемые эндоскопами: дефекты корня сварных швов, эрозия и коррозия внутренней поверхности стенок труб и сосудов, локальная коррозия (питтинг), усталостные трещины и разрушения внутренних деталей оборудования, дефекты проточной части азотурбинных агрегатов и нагнетателей (прогары, оплавления обечаек камер сгорания, трещины рабочих лопаток), отслоения покрытий, следы перегрева металла, посторонние предметы (технологический мусор, наросты льда в трубопроводах), отложения и грязь на внутренних стенках труб и сосудов. С помощью эндоскопов проводится также контроль состояния внутренних деталей и уплотнений запорно-регулирующей гидравлической и пневматической арматуры (рабочие элементы и уплотнения кранов, вентилей, диафрагмы расходомеров, редукторов, золотников, центробежных сепараторов-циклонов) без их разборки, через штатные фланцы или штуцера отбора газа.

Перечень эндоскопических работ, выполняемых в нефтегазовой промышленности весьма раз ообразен. Тем не менее, можно выделить общие задачи применения промышленных эндоскопов :

1. 1. Входной контроль качества новых агрегатов до монтажа.
2. 2. Контроль качества монтажа узлов до проведения приемно-сдаточных испытаний.
3. 3. Периодический контроль при ППР.
4. 4. Контроль в эксплуатации по техническому состоянию.

Эндоскопическое оборудование Olympus широко распространено в мире, допущено к применению практически на всех типах объектов зарубежных и отечественных производств, упомянуто в нормативных документах TUV, EN, BS, ASA, включено в РД Госгортехнадзора РФ (РД 34.10.130-96, стр. 91) и Госкомитета по надзору за охраной труда Украины по Визуально-измерительному контролю (ВИК). Фирма Olympus производит широчайший типоразмерный ряд технических эндоскопов и систем, предназначенных для эндоскопического контроля в промышленности. Минимальный размер обнаруживаемых с помощью эндоскопов Olympus поверхностных дефектов составляет в некоторых случаях - от 0,02 мм., возможны измерения дефектов (от 0,15 мм.) через эндоскоп с последующим документированием на цифровых носителях.

3. АВИАЦИЯ

Каждый современный газотурбинный двигатель еще на стадии проектирования предполагает проведение эксплуатационной эндоскопической диагностики проточной части с использованием жестких и/или гибких эндоскопов. С этой целью, на корпусе, в зоне лопаток НА вентилятора, компрессора, или СА турбины и в камере сгорания предусматриваются осмотровые лючки, которые при необходимости могут быть легко вскрыты. Диаметр и форма лючков определяются размерами проточной части ступеней - как правило, чем больше мощность двигателя и меньше номер ступени, тем большим проходным сечением располагает конструктор. Безусловно конструктор стремится максимально увеличить проходное сечение лючка, ведь при этом можно использовать эндоскоп большего диаметра, а следовательно – большей светосилы, прочности, с лучшей разрешающей способностью и меньшими оптическими искажениями.

По данным фирмы «Роллс-Ройс» объем и эффективность визуальной (эндоскопической) диагностики в эксплуатации авиационных газотурбинных двигателей доходит до 45-70% от общего объема диагностических работ (включая анализ масла, температурных полей, шума и вибрации, вихретоковую диагностику, параметрический контроль и др.).

Фирма «Олимпас», как лидер в производстве эндоскопической аппаратуры для газотурбинной техники, предлагает диагностические комплекты, утвержденные разработчиками для большинства ГТУ западного и отечественного производства. Комплекты сформированы при участии представителей КБ и апробированы в эксплуатации. Предлагаются различные системы документирования и обработки полученной видеоинформации, замера найденных дефектов.

Среди отечественных и зарубежных двигателей гражданского применения упомянем такие изделия, как ПС-90А, Д-30 сер.II, Д-30КУ/КП/КУ-154, Д-27, ТВ7-117, Д-436, Д-36, Д-18Т, АИ-25, ТВ3-117, ТВ2-117, НК8-2У, НК-86, НК-36, PW2000 SRS, PW4000 SRS, JT15D, JT9D, JT8D, JT3D, PT6, GE90, CF6-6/50/80, CFM56, CT7-5A, CT58, V2500, TPE331, TFE731, GTC331, Turbomeca Makila, Allison 250, LTS101, ATF3, Rb211, Tay, Trent, Avon, Tyne, Olympus, WG30, а также некоторые другие типы изделий и ВСУ для Гражданской авиации.

Среди двигателей оборонного применения упомянем АЛ-31Ф, АЛ-31ФП, РД-33, ДВ-2, РД-25, F100, F101, F110, Rb199, Dart, Gem, Gnome, Larzac, Pegasus, Adour, Nimbus, Viper, TP 30-P-100, T56.

Сотрудники фирмы «Олимпас»   постоянно общаются с представителями диагностических служб и отделов эксплуатации отечественных и зарубежных КБ, на базе которых проводятся испытания новой эндоскопической техники и апробация опытных и серийных приборов.

Написать отзыв

Ваше Имя:


Ваш отзыв: Внимание: HTML не поддерживается! Используйте обычный текст.

Оценка: Плохо           Хорошо

Введите код, указанный на картинке: