Магнитных дефектоскопов

Немагнитные чугуны применяют в устройствах с невысокими механическими нагрузками. Наибольшее распространение получили никельмарганцовистый и марганцовистый чугуны, применяющиеся для изготовления отливок деталей электромагнитов, магнитных аппаратов и т. д.

зали, в частности, что использование магнитной обработки воды позволяет понизить интенсивность накипеобразовапия всего на 30—50% [Л. 9]. Важным положительным результатом магнитной обработки воды является существенное разрыхление структуры остаточных отложений. Эффект ее во многом зависит от «солевого букета» питательной воды. Лучшие результаты достигаются для вод с высоким удельным весом бикарбоната кальция. В некоторой степени на противонакипный эффект влияют конструктивные параметры магнитных аппаратов, в частности, напряженность магнитного поля и число пар полюсов. С возрастанием величины этих параметров эффективность магнитной обработки несколько возрастает. Четкая зависимость противонакишюго эффекта от численного значения этих параметров для вод различного состава пока не установлена. Следует полагать, что увеличение напряженности магнитного поля сверх 1 000 э и числа пар полюсов более 10 для подавляющего большинства природных вод практического смысла не имеет. Магнитная об-

Без магнитных аппаратов за 4 мес. .накипь нарастала толщиной до 10 мм и с большим прудом отделялась от стенок труб и металла котла.

Опыт, накопленный за 12 лет эксплуатации большого количества магнитных аппаратов [Л. 14], позволил выявить основные причины неполадок и разработать мероприятия по их устранению.

Рассмотрены магнитный и ультразвуковой методы обработки водь* для предотвращения коррозии металла и накипеобразования в теплоэнергетике. Первое издание вышло в свет в 1977 г. Второе издание1 дополнено результатами исследований последних лет. Расширено описание конструкций магнитных аппаратов, даны подробные рекомендации по их обслуживанию.

При написании книги нами частично использован и переработан материал первого издания, а также включены новые данные преимущественно прикладного значения. В частности, расширен раздел, посвященный контрольным анализам при обработке воды, выделенный в самостоятельную главу, включена новая глава по совместной обработке воды магнитным и ультразвуковым способами, даны обоснования к проектированию магнитных аппаратов и методы их расчета, расширены разделы, описывающие эксплуатацию магнитных аппаратов, а также приведены некоторые данные по применению магнитного поля в сочетании с современными водоподготовительными установками, что позволяет, наряду с повышением эффекта, сократить расход химикатов и уменьшить количество вредных стоков.

Аппараты для магнитной обработки воды в нашей стране серийно изготовляются на Московском чугунолитейном заводе им. П. Л. Войкова и Чебоксарском электромеханическом заводе «Энергозапчасть». В настоящее время в промышленности работают десятки тысяч магнитных аппаратов, однако спрос на них пока еще удовлетворяется недостаточно.

Стоимость магнитных аппаратов на расход воды 5— 50 мй/ч при заводском изготовлении составляет примерно 30—800 руб., что же касается эксплуатационных расходов, то они ничтожны, особенно при использовании постоянных магнитов.

Активной зоной аппарата называется пространство, где вода пересекает магнитные силовые линии от одного полюса к другому, а при многополюсном —• от всех полюсов суммарно. Время пребывания в активной зоне т определяется из соотношения т=//о, где /—длина активной зоны, м; V — скорость воды, м/с. Так как научно обоснованных параметров магнитного аппарата при омагничивании воды пока нет, проектировщики обычно используют опытные данные. Так, на основании обследования большого числа магнитных аппаратов установлено, что для вод с карбонатной жесткостью около 5 мг-экв/кг, 80—100%-ный про-тивонакипный эффект получался при напряженности магнитного поля 4—8-Ю4 А/м (500—1000 Э) и скорости воды 1 — 1,5 м/с [22].

Анализ многочисленных конструкций магнитных аппаратов позволил выявить следующие тенденции в конструировании магнитных аппаратов, проявившиеся за последние годы.

2. Появление качественно новых конструкций магнитных аппаратов: с вращающимся магнитным полем, со скрещенными магнитными полями и т. п.

МАГНИТНАЯ ДЕФЕКТОСКОПИЯ — комплекс методов дефектоскопии, осн. на исследовании магнитных полей рассеяния вокруг намагнич. изделий из ферромагнитных материалов, гл. обр. конструкц. сталей. В зонах дефектов (трещины, немагнитные включения, залегающие на небольшой глубине под поверхностью) происходит резкое изменение параметров магнитного поля рассеяния, определяющееся размерами, формой, глубиной залегания и ориентировкой дефекта и обнаруживаемое различными индикаторами: магнитным порошком, оседающим у краёв трещины (магнитно-порошковый мето д), порошком, окраш. светящимися в УФ свете красками (магнитно-люминесцентный метод — для контроля изделий с тёмной поверхностью), спец. магнито-чувствит. элементом — феррозондом, измеряющим слабые магнитные поля или градиенты этих полей (феррозондовый метод), а также магнитной лентой, прилож. к поверхности контролируемого изделия и намагничивающейся в различной степени в дефектных и бездефектных зонах (магнитографический метод). М. д. осуществляется с помощью магнитных дефектоскопов, позволяющих получить магнитные поля большой напряжённости и имеющих устройства для размагничивания проконтролир. изделий.

Серия феррозо'ндовых магнитных дефектоскопов разработана для контроля качества рельсов [7]. Работа дефектоскопов типа МРД-52, МРД-66, МРД-72 основана на намагничивании постоянным магнитом контролируемого участка рельса в продольном направлении и считывании феррозондом поля дефекта. Измерительный блок дефектоскопов и система намагничивания монтируются на тележке с колесами, перемещаемой оператором по двум рельсам со скоростью до 4 км/ч. Наличие дефектов отмечается звуковым сигналом в телефонных наушниках и отклонением стрелки миллиамперметра.

Электромагнитный метод реализуется с помощью магнитных дефектоскопов МД-41К, МД-42КО2, МД-42КОЗ, предназначенных для выявления поверхностных трещин в прямозубых и косозубых цилиндрических колесах. Приборы оснащены четырьмя преобразователями, контрольными образцами и выносной индикацией.

Наиболее широко распространенным методом М. д. является метод магнитного порошка. При этом методе намагниченную деталь посыпают магнитным порошком (сухой метод) или поливают магнитной суспензией (мокрый метод). Частицы порошка, попавшие в зоны магнитных полей рассеяния, оседают на поверхности деталей вблизи мест расположения дефектов. Ширина полосы, на к-рой происходит оседание порошка, значительно больше ширины «раскрытия» дефекта, поэтому невидимые до этого дефекты фиксируют по осевшему около них порошку даже невооруженным глазом. Метод магнитного порошка весьма прост и позволяет определять места и контуры нарушений сплошности материала, расположенные на поверхности деталей, а также на глубине до 2—3 мм под поверхностью. Намагничивание деталей, обработка их порошком (чаще суспензией), а также последующее размагничивание производятся с помощью магнитных дефектоскопов. Когда в контролируемых деталях возможна различная ориентировка дефектов, необходимо проводить двойной контроль с продольным и циркулярным намагничиванием. Более производительным является магнитно-порошковый контроль с использованием комбинированного намагничивания.

Это находит отражение в создании различных типов магнитных дефектоскопов-передвижек для контроля в цеховых и в полевых условиях и в значительном усовершенствовании стационарных дефектоскопов, рассчитанных для работы в цеховых условиях. Как правило, новейшие системы таких дефектоскопов представляют собой сложные устройства, позволяющие осуществлять намагничивание изделия в различных направлениях, поливку его магнитной 352

суспензией и размагничивание. На долю контролера остается лишь осмотр изделия. Следует отметить, что лабораторные и цеховые установки для магнитного контроля, как правило, снабжаются кварцевыми лампами ультрафиолетового света, что позволяет использовать люминесцирующую магнитную суспензию (магнито-люмине-сцентный метод, см. ниже) и получить повышенную чувствительность при осмотре изделия, освещенного ультрафиолетовыми лучами. Так, установка для магнитного контроля, выпускаемая фирмой Магна-флокс под маркой KDN, не рассчитанная на автоматический контроль, позволяет намагничивать изделия длиной до 1,5 м при диаметре до 2,5 мм. От магнитных дефектоскопов, производящихся в СССР установка KDN отличается лишь наличием кварцевых ламп и устройства для затемнения. Значительно более совершенной является полуавтоматическая установка «Магна-флокс» типа MAL-3, широко используемая автомобильными заводами Студебеккер для 100%-ного контроля ответственных деталей автомобиля. Стремление повысить производительность контроля привело к развитию метода комбинированного намагничивания деталей путем одновременного воздействия продольного и циркулярного полей, приложенных в различных направлениях. Метод, предложенный около 20 лет

Принцип действия магнитных дефектоскопов (МД) основан на регистрации магнитных полей рассеяния дефектов при намагничивании ферромагнитных ОК. Для регистрации полей рассеяния применяют магнитный порошок, магнитную ленту, феррозонды, преобразователи Холла и другие преобразователи.

Таблица 8.82. Технические характеристики магнитных дефектоскопов [49]

7. Характеристики серийных магнитных дефектоскопов

Магнитопорошковый метод контроля основан на способности ферромагнитных частиц, находящихся в магнитном поле, ориентироваться в направлении поля и скапливаться в местах наибольшей плотности магнитного потока в зоне расположения дефекта. Контроль проводится с помощью магнитных дефектоскопов, комплектующихся силовым трансформатором и выпрямителем. Контролируемые участки изделия намагничиваются путем пропускания через них переменного тока силой 1200...1400 А промышленной частоты при напряжении 3...6 В и покрываются тонким слоем суспензии.

Магнитопорошковая дефектоскопия, как и другие магнитные методы выявления поверхностных и подповерхностных несплош-ностей, основана на способности ферромагнитных частиц, находящихся в магнитном поле, ориентироваться в направлении поля и скапливаться в местах наибольшей плотности магнитного потока в зоне расположения несплошности. Контроль проводится с помощью магнитных дефектоскопов, которые комплектуют силовым трансформатором и выпрямителем. Контролируемые участки изделия намагничивают путем пропускания через них переменного тока силой 1200... 1400 А (промышленной частоты) при напряжении 3...6 В и покрывают тонким слоем суспензии.