Пример: ремонт труб
12.11.09

Метод контроля натяжения шпильки с помощью ультразвукового прибора ULTRASONIC USM III

На предприятиях нефтеперерабатывающей, химической и нефтехимической отраслей, предприятиях энергетики, металлургии и машиностроения регулярно проводятся обследования болтовых соединений технологических установок и агрегатов. Обследование болтовых соединений производится путем их наружного осмотра с использованием мерительных инструментов и шаблонов.


Неплотная или неравномерная затяжка болтов может стать причиной:


 - утечки ядовитых, взрывоопасных сред и агрессивных сред;

 - преждевременного выходя из строя технологического оборудования;
  - аварийной ситуации.

  

Ultrasonic USM III обеспечивает:

 

 - Точную и равномерную затяжку ответственных болтовых соединений, основанную на измерении с высокой точностью фактического удлинения шпилек;

 - Контроль состояния затянутых болтовых соединений.

 

Эффект от применения ULTRASONIC USM III

 

 - Равномерная и точная затяжка ответственных болтовых соединений;

 - Объективная и достоверная информация о состоянии болтовых соединений в любой момент времени;

 - Снижение риска аварийных ситуаций;

 - Повышение надежности оборудования;

 - Получение полной базы данных ответственных болтовых соединений и технологии контроля их состояния;

 - Получение достоверной отчетной документации по ответственным болтовым соединениям для предъявления проверяющим органам.

 

  

 

Недостатки существующих методов контроля затяжки:

 

 

Метод контроля натяжения   Недостатки метода


1. Контроль крутящего момента с использованием динамометрического инструмента (динамометрические ключи, пневмо (электро)мультипликаторы с датчиками момента, гидравлические динамометрические ключи)

 Низкая точность из-за больших и труднопрогнозируемых потерь на трение. Реальные значения натяжения могут отличаться до 2-х раз приодном и том же моменте затяжки.
 2. Контроль крутящего момента и угла поворота гайки (болта) с использованием динамометрического инструмента и датчиков угла поворота Низкая точность из-за больших и труднопрогнозируемых потерь на трение. Реальные значения натяжения могут отличаться до 2-х раз при одном и том же моменте затяжки.
 3. Измерение удлинения шпильки: 
 3.1.  C помощью индикаторных головок Отсутствие стабильной технологической базы, относительно которой проводится измерение, искажает истинные значения удлинения.
 3.2.  С Помощью микрометрических скоб Метод не применим для стесненных условий и болтов, так как требуется доступ к обоим торцам шпильки
 3.3.  Специальный крепеж с индикаторами удлинения (нагрузочные шайбы, болты с индикатором и т.д.) Погрешность показаний +/- 0,1мм на специальном крепеже, является недопустимо грубой. Высокая стоимость нагрузочного элемента, делает этот метод неоправданно дорогим


Метод контроля натяжения шпильки с помощью ультразвукового прибора ULTRASONIC USM III


 

Основной принцип этого метода контроля напряжения подобен принципу эхолокатора. Ультразвуковое измерение напряжения болтового соединения достигается посредством генерации ультразвукового импульса на одной стороне болтового соединения и точного измерения времени пробега (TOF), которое требуется для возвращения эха от противоположной стороны болтового соединения. Используя константы материала, USM-3 преобразует TOF в «акустическую длину» соединения, таким образом, заложив основу, на которой будут делаться будущие измерения. Затем соединение затягивается, TOF увеличивается, и USM-3 вновь использует константы материала для устранения влияния напряжения и изменения температуры на скорость ультразвука, обеспечивая точное измерение удлинения или нагрузки.

  

 

 


Преимущества метода


 

 - Высокая точность и достоверность измерений, так как для расчета относительного удлинения шпильки используются стабильные и прогнозируемые параметры (константы материала шпильки);

 - Устраняет влияние температуры до +175˚С (с помощью констант материала и высокотемпературных датчиков)Требуется доступ к одному торцу шпильки (болта);

 - Не требуется технологическая база (базой для измерения относительного удлинения является сам болт (шпилька) в ненапряженном состоянии);

 - Возможность проведения до 4000 измерений и хранения до 20 000 показаний;

 - Совместимость с ПК позволяет оперативно переносить полученные данные и формировать базу ответственных болтовых соединений для последующего мониторинга;

 - Возможность сопряжения прибора с динамометрическим приводным инструментом с помощью аналогового выхода для его отключения при достижении заданного удлинения шпильки.


Максимальная длина измеряемых шпилек – до 15м

Возможность работы как от собственных аккумуляторов, так и от сети 220В

Простая процедура калибровки прибора (требуется набор концевых мер)

Легкий и компактный прибор (вес с аккумуляторами 2,25кг)

 


Сферы применения

 

 - Подрядные и обслуживающие организации, осуществляющие ремонт оборудования с ответственными болтовыми соединениями;

 - Контроль качества сборки узлов и агрегатов при обслуживании и капитальном ремонте;

 - Мониторинг болтовых соединений;

 - Сборочные производства (автомобилестроение, авиастроение, двигателестроение, производство насосно-компрессорного, металлургического, энергетического оборудования и т.д.);

 - Выборочный или полный контроль качества сборки болтовых соединений;

 - Коррекция установленных моментов затяжки на динамометрическом инструменте;

 - Подбор смазок для болтовых соединений;

 - Оснащение испытательных лабораторий.

 

 

Мировой опыт применения USM III

 

 - Нефтегазовая отрасль;

 - Тяжелое машиностроение (для металлургии и энергетики);

 - Краностроение;

 - Кузнечно-прессовое оборудование;

 - Горно-добывающая отрасль;

 - Военно-промышленный комплекс;

 - Двигателестроение (реактивные двигатели);

 - Двигателестроение (дизельные двигатели).