Измерения выходного

Изучение влияния различных видов термической обработки (отжиг, нормализация, закалка) на чувствительность металла труб и их сварных соединений к коррозионному растрескиванию проводилось в УГНТУ на образцах (100 х 20 мм - толщина стенки трубы), вырезанных из отечественных (сталь 17Г1С) и импортных труб фирм "Маннесманн" и "Валлурек" . При термической обработке температура нагрева в печи составляла 910° С с выдержкой в течение 1 часа и последующим охлаждением с печью, на воздухе и в воде. Склонность стали к коррозионному растрескиванию оценивалась электрохимически, путем определения величины анодного тока растворения при значениях потенциалов, соответствующих Фладе-потенциалу на анодных поляризационных кривых. В качестве рабочего электролита использовался раствор солей угольной кислоты, моделирующий приэлектродную среду, образующуюся при катодной защите магистральных трубопроводов (1н. Na,CO3 + 1н. NaHCO3). Электрохимические исследования проводились в трехэлектродной ячейке (рис. 31) со вспомогательным электродом из платины. Нагрев образцов осуществлялся в масляной бане. Температура поддерживалась терморегулятором RH-3. Предварительно образцы активировались при потенциале минус 900 мВ (ХСЭ). Затем потенциал уменьшался по абсолютной величине со скоростью развертки 4 мВ/с и снималась анодная поляризационная кривая. Одновременно с электрохимическими исследованиями проводились измерения твердости (HRB).

1 Приводимые зависимости свойств сплавов от вида диаграммы состояния— лишь приближенная схема, не всегда подтверждающаяся опытом, так как в ней не учитываются форма и размер кристаллов, их взаимное расположение, температура и другие факторы, сильно влияющие на свойства сплава. Особенно сильно влияние этих факторов сказывается на свойствах сплавов-смесей; аддитивный закон нарушается и свойства сплава могут быть выше или ниже прямой линии, соединяющей свойства чистых компонентов. Так, при дисперсной двухфазной структуре твердость сплава лежит выше аддитивной прямой. Если сплав-смесь состоит из двух фаз — одной твердой, другой очень мягкой — и последняя залегает по границам зерна, то твердость сплавов, богатых по концентрации твердой составляющей, ниже аддитивной прямой. Если два компонента, образующих смесь, сильно отличаются по температурам плавления или эвтектика является очень легкоплавкой, то аддитивная зависимость сохраняется лишь в результате измерения твердости при сходственных температурах (например, 0,4 7Vn).

Рис. 1.6. Схема измерения твердости:

Образцы для измерения твердости должны быть подготовлены так же, как микрошлифы.

Так, например, отсутствие надлежащей термообработки после сварки явилось причиной аварийных разрушений трубопроводов из стали 15Х5М на ряде нефтеперерабатывающих заводов с пропуском рабочей среды в печное пространство. Такие пропуски привели к взрыву печи с трагическими последствиями. На рис. 2.1 представлены результаты выполненных нами исследований разрушенного сварного стыка печного змеевика диаметром 325x9 мм из стали марки 12СгМо20,5 (отечественный аналог сталь 15Х5М) на Уфимском нефтеперерабатывающем заводе. Замер твердости вырезанного образца из разрушенного стыка показал (см. кривые I-I и II-II на рис. 2.1, б), что твердость в сварном шве (33-35 HRC) и в ЗТВ (37 HRC) значительно выше допустимой. В последующем исследуемый образец был подвергнут высокому отпуску нагревом до 700-720°С в течение 15 минут. Результаты измерения твердости соединения, подвергнутого такой термообработке (см. кривую Ill-Ill рис. 2.1, б) показали, что максимальная твердость в этих случаях находится в пределах допустимой. При рассмотрении микрошлифа в металле сварного шва была обнаружена магистральная трещина, расположенная во втором слое, и многочисленные разветвления микротрещины. На фотографии (рис. 2.1, в) показаны микротрещины, расположенные вблизи линии сплавления с основным металлом.

Рис. 2.1. Вид поперечного сечения, схема измерения твердости и расположения фотографии микроструктуры (а); результаты измерения твердости (б) и микротрещины вблизи линии сплавления второго слоя шва с основным металлом (в, х200) образца, вырезанного из разрушенного сварного соединения трубопровода стали 12СчМо20,5 (15Х5М)

30. ГОСТ 2999. Металлы. Метод измерения твердости алмазной пирамидой по Виккерсу.

31. ГОСТ 22761. Металлы и сплавы. Методы измерения твердости по Бринеллю переносными твердомерами статического действия.

В настоящем разделе рассмотрены методы неразрушающего (безобразцового) контроля по оценке механических свойств и микроповреждений поверхности металла конструктивных элементов диагностируемого аппарата методами измерения твердости и микроанализа с помощью реплик.

t - глубина отпечатка, вычисляемая по d и D. Для оценки параметров прочностных свойств металла конструктивных элементов диагностируемого аппарата методами измерения твердости могут быть использованы следующие предпосылки.

26. ГОСТ 22761. Металлы и сплавы. Метод измерения твердости по Бринеллю переносными твердомерами статического действия.

Для измерения расхода бурового раствора па входе скважины промышленность выпускает различные приборы, например, расходомер типа РГР-7, а для измерения выходного расхода Q в желобе создают подпор и в него врезают патрубок специальной формы, в котором находится тело обтекания, кинематически связанное с уравновешивающей подвижной системой.

Для отечественных датчиков допустимые поперечные силы, не вызывающие дополнительной погрешности, близки к 0,04 от величины номинальной силы, что соответствует углу перекоса около 2°. Перегрузочная способность колеблется в пределах 1,25—1,5. Указывающая и регистрирующая аппаратура для датчиков силы с тензорезисторами включает два устройства: источник питания тензорезисторной схемы и устройство для измерения ее выходного сигнала. Для питания тен-зорезисторов применяют постоянный, переменный синусоидальный и импульсный токи. Используют Два метода измерения выходного сигнала: прямой и компенсационный. При прямом методе выходной сигнал тензорезистор-ного моста усиливается и измеряется аналоговым или цифровым измерителем напряжения или тока, програ-дуированным в условных единицах или в единицах силы. Этот метод пригоден для статических и динамических измерений силы. Компенсационный (его также называют нулевым) метод основан на ручном или автоматическом уравновешивании разбалан-сированного в результате нагружения датчика моста. Уравновешивание проводят реохордом, подачей напряжения или тока компенсации от источника питания моста либо устройством с де-

Приборы, работающие по принципу непосредственного измерения выходного сигнала датчика, имеют, как правило, структурную схему, показанную на рис. 58.

где /о — собственная частота преобразователя; kK — параметр, характеризующий конструкцию преобразователя; /спр — безразмерный коэффициент преобразования, определяемый как отношение относительного измерения выходного параметра к относительной деформации; ?/„ — амплитуда (для аналоговых преобразователей) или частота (для частотных преобразователей) напряжения питания датчика.

В модели имеется чувствительный измерительный прибор G, который с помощью переключателя Г4 позволяет измерять напряжение питания интегрирующего контура, анодное напряжение и напряжение на выходе катодных повторителей. Для измерения выходного напряжения, а также для визуального наблюдения за работой модели к контактам к выведен вход прибора G.

проверять с учетом действительного значения входного сопротивления мапнитного усилителя. Для этого после компенсации в измерительной схеме постоянной составляющей (напряжение на входе схемы равно э. д. с. термопары при номинальной температуре, напряжение на выходе, измеренное милливольтметром МПП-154, равно нулю) отсоединяют от клеммы 6 милливольтметр МПП-154 и сопротивление Rm, а клемму 6 закорачивают с клеммой 5. Для измерения выходного напряжения к клеммам 5, 7 подключают лабораторный

г) импульсные "трубки с кранами, манометр на газопроводе для измерения выходного давления газа;

Обычно определяют максимальное значение коэффициента \з, на частоте, при которой резонансные свойства датчика по отношению к поперечному возбуждению не вызывают увеличения этого коэффициента. Измерения производят при одном значении параметра поперечной составляющей движения в отсутствие движения вдоль измерительной оси. Простейший способ определения ф, основан на использовании резонансной виброустановки с малым значением поперечной составляющей воспроизводимого движения, например камертонной, или системы в виде стержня. Исследуемый преобразователь устанавливают с помощью жесткого приспособления, обеспечивающего перпендикулярность измерительной оси преобразователя направлению колебаний. После измерения выходного сигнала преобразователь поворачивают в приспособлении вокруг измерительной оси на 30° и повторяют измерения. Всего выполняют шесть измерений; из результатов измерения берут наибольшее. Основным недостатком методики является нестабильность получаемых результатов вследствие влияния неизбежных при повторных закреплениях изменениях жесткости крепления на результат измерений. Большую точность обеспечивает применение установки [11] для получения непрерывной зависимости коэффициента 5fj_ от ориентации поперечного движения.

Указ'ывающая и регистрирующая аппаратура для датчиков силы с тензорезисторами включает два устройства: источник питания тензорезисторной схемы и устройство для измерения ее выходного сигнала. Для питания тен-зорезисторов применяют постоянный, переменный синусоидальный и импульсный токи. Используют два метода измерения выходного сигнала; прямой и компенсационный. При прямом методе выходной сигнал тензорезистор-ного моста усиливается и измеряется аналоговым или цифровым измерителем напряжения или тока, програ-дуированным в условных единицах или в единицах силы. Этот метод пригоден для статических и динамических измерений силы. Компенсационный (его также называют нулевым) метод основан на ручном или автоматическом уравновешивании разбалан-сированного в результате нагружения датчика моста. Уравновешивание проводят реохордом, подачей напряжения или тока компенсации от источника питания моста либо устройством с де-

Приборы, работающие по принципу непосредственного измерения выходного сигнала датчика, имеют, как правило, структурную схему, показанную на рис. 58.