Способ контроля сплошности металла

 

()429333

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ4ДЕЕЕДЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 07.08.72 (21) 1817143/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (32) Приоритет—

Опубликовано 25.05.74. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 27.01.75 (51) Ч. К,ъ 6 01п 29, 00

Гасударственный камитет

Совета Министрав СССР па делам изабретений и сткрытий (53) УДК 534.232 (088.8) (72) Автор изобретения

С. Гребеиник

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт им. Ф. Э. Дзержинского (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СПЛОШ НОСТИ 1У1ЕТАЛЛА

Изобретение предназначено главным образом для эксплуатационного контроля сплош ности металлических стенок заполненных жидкостью сосудов высокого давления, например корпусов водоводных реакторов атомных электростанций.

Для указанного оборудования характерны дефекты в виде трещин, выходящих на внутреннюю поверхность. При этом в период проВедения контроля удаление жидкости (Воды) из реакторов атомных электростанций неже. лательно, так как приводит к общему повышению уровня радиации над сосудом.

Известны способы контроля сплошности металла, находящегося под слоем жидкости, путем наклонного облучения ультразвуком, излучаемым и принимаемым погруженным в жидкость ультразвуковым преобразователем.

Однако известные способы оказываются малоэффективными при возбуждении поверхностных волн из-за большого их затухания при контактс с жидкостью.

Целью изобретения является повышение чувствительности к обнаружению поверхностных трещин и увеличение производительности контроля.

Для этого к поверхности контролируемой зоны прижимают полую накладку с основанием, выполненным по форме контактируемой поверхности, и подают под накладку через отверстия в основании газ под давлением, превышающим силу прижатия для вытеснения жидкости из- под накладки. В пространство между ультразвуковым преобразователем и зоной падения ультразвука вводят струю жидкости, скорость истечения которой превышает скорость подъема из-под накладки пузырьков газа.

Способ иллюстрируется чертежом, где 1—

10 ультразвуковой преобразователь, 2 — сосуд, заполненный жидкостью, 8 — накладка, внутри которой имеется канал а, оканчивающийся отверстиями б в контактной поверхности 4 ,накладки, 5 — штуцер, через который в канал

15 а накладки 3 поступает под давлением газ, б — пружина,,прижима|ощая накладку к контролируемому металлу, 7 — задний край накладки, 8 — ультразвуковой пучок лучей, нзлучаемых преобразователем 1, 9 — отражен20 иый ультразвуковой луч, 10 — преломленная поверхностная волна, 11 †зо падения ультразвука па поверхность контролируемого металла, 12 — направляющее сопло, через которое в пространство между преобразователем

1 и зоной 11 подается под напором струя дегазированной жидкости.

Устройство работает следующим образом.

Ультразвук 8 подают на поверхность металла контролируемого сосуда 2 через заполняю30 щую сосуд жидкость. 4 гол падения выбирает429333

Заказ !726/570 Изд. М 853 Тираж 65!

ЦНИИПИ Москва, Ж-.35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Тнп. Харьк. фил. пред. «Патент». ся из условия возбуждения поверхностной волны Рэлея. Для стальных сосудов, заполненных водой, указанный угол равен 27 . Преломленная (поверхностная) ультразвуковая волна распространяется под накладкой, плавающей над стенкой контролируемого сосуда на воздушной подушке. Для этого давление воздуха (газа) должно быть больше силы пружины б. Благодаря этому практически отсутствует излучен:!е энергии поверхностной волны, вследствие чего увеличивается протяженность зоны уверенного обнаружения дефектов в плоскости падения ультразвука.

Вместо 3 — 5 мм при полном заливе водой поверхности металла применение накладки длияой 50 — 200 мм приводит к увеличению зоны обнаружения дефектов до 50 — 200 мм без значительного изменения амплитуды сигнала от дефектов (30% ) вне зависимости от их местоположения. !При этом ширина накладки в направлении, перпендикулярном к плоскости чертежа, должна быть больше ширины ультразвукового пучка лучей, т. е. практически

20 — 50 мм, поскольку преобразователи имеют диаметр излучающей пластины 5 — 20 мм.

Подаваемая через сопло 12 дегазированная жидкость улучшает передачу ультразвука от преобразователя 1 к стенке контролируемого сосуда 2. Для предотвращения попадания в пространство между преобразователем

1 и зоной .11 падения ультразвука газовых (воздушных) пузырьков, выходящих из-под контактной поверхности 4 накладки 8, скорость истечения жидкости из сопла 12 должна быть больше скорости всплывания пузырьков в покоящейся жидкости. Это позволяет стабилизировать чувствительность.

Для повышения эффективности действия

5 накладки 8 ее задний край 7 следует приблизить к зоне 11 падения ультразвука, при этом для предотвращения отражения ультразвука форма заднего края 7 должна быть скошенной (по отношению к вертикали на чертеже) !

О под углом не менее угла падения и отражения ультразвука, Предмет изîoретения!

5 Способ контроля сплошности металла, находящегося под слоем жидкости, путем наклонного облучения ультразвуком, излучаемым и принимаемым погруженным в жидкость ультразвуковым преобразователем, от20 личающийся тем, что, с целью повышения чувствительности к обнаружению поверхностных трещин и увеличения производительности контроля, к поверхности контролируемой зоны прижимают полую накладку с основа25 нием, выполненным по форме контактируемой поверхности, и подают под накладку через отверстия в основании газ под давлением, превышающим силу прижатия для вытеснения жидкости из-под накладки, причем в про30 спра нство между ультразвуковым преобразователем и зоной падения ультразвука вводят струю жидкости, скорость истечения которой превышает скорость подъема из-под накладки пузырьков газа.