Як праводзіцца неразбураючы кантроль зварных злучэнняў

Будаўніцтва доўгіх трубаправодаў патрабуе шматлікіх зварных злучэнняў асобных труб. Якасць правядзення зваркі можа аказаць істотны ўплыў на працаздольнасць ўсёй магістралі. Метады кантролю зварных злучэнняў дазваляюць з дастатковай ступенню дакладнасці казаць аб іх якасці.

Схема зборкі стыкаў труб зваркай

Схема зборкі стыкаў труб зваркай.

Дзяржаўнымі стандартамі строга рэгламентавана неабходнасць праверкі надзейнасці трубаправодаў. Такая праверка неабходная з мэтай забеспячэння бяспекі іх абслугоўвання. Неразбураючы кантроль зварных злучэнняў труб ўваходзіць у сістэму аб'ектыўнага кантролю якасці магістраляў і з'яўляецца абавязковым і эфектыўным спосабам ацэнкі іх надзейнасці і бяспекі.

адукацыя дэфектаў

Пры правядзенні зваркі трубаправодаў і адпаведнага тэрмічнага ўздзеяння ў зварным шве і участках, прылеглых да яго, могуць ўтварыцца дэфекты (разбурэння).

Дэфекты зварачнага шва

Дэфекты зварачнага шва

Гэтыя дэфекты пры эксплуатацыі могуць прывесці да памяншэння трывальных характарыстык металу, зніжэння эксплуатацыйнай надзейнасці і даўгавечнасці трубаправода, змене транспортировочных характарыстык, недастатковай дакладнасці памераў і пагоршыць знешні выгляд. Галоўныя прычыны ўзнікнення дэфектаў: ​​парушэнні тэхналогіі зваркі, выкарыстанне матэрыялаў нізкай якасці або недастатковая кваліфікацыя работніка. Шэраг дэфектаў зварных злучэнняў прыкметны пры візуальным аглядзе, але большая іх частка схаваная і можа быць выяўленая толькі адмысловымі метадамі. Іншымі словамі, дэфекты могуць быць ўнутранымі і павярхоўнымі (знешнія).

Вярнуцца да зместа

Віды пашкоджанняў і дэфектаў

Можна вылучыць асноўныя формы дэфектаў зварных зон: наплыў масы, подрез, нераўнамерным праварыць, расколіны і пары (як знешнія, так і ўнутраныя), іншародныя ўключэнні.

Дэфекты прынята падпадзяляць і па прычыне іх узнікнення. Вылучаецца дзве асноўныя групы: дэфекты, якія ўзніклі з-за металургічных асаблівасцяў і тэрмічнага ўздзеяння, і дэфекты, якія з'явіліся з-за чалавечага фактару, парушэнні рэжымаў зваркі. Да першых можна аднесці ў крышталічнай структуры - расколіны (халодныя і гарачыя) у зварным шве і пришовном участку, поры, дзындра, структурныя змены ў метале. З другой групы асабліва вылучаюцца такія дэфекты, як ненармаваны памеры шва, нераўнамерным праварыць, падразаючы, прожоги, наплывы, кратэры, незапоўненыя металам і некаторыя іншыя.

Схема падрыхтоўкі беражкоў труб пад зварку

Схема падрыхтоўкі беражкоў труб пад зварку.

Парушэнні памераў шва могуць паўплываць на надзейнасць трубаправодаў, таму калі такія адхіленні больш нарміруемых стандартамі, то іх прынята лічыць дэфектамі. Такія дэфекты ўскосна паказваюць на наяўнасць ўнутраных дэфектаў зварнога шва. Асноўныя дэфекты гэтага тыпу: рэзкая нераўнамернасць шырыні і вышыні шва па яго даўжыні, круты пераход ад пришовной зоны да зварных шве, прыкметная грудкаватая наплавленного металу, вялікія седлавіны і перацяжкі.

Вярнуцца да зместа

Трубаправоды: аналіз розных дэфектаў

Дэфект зварнога злучэння ў выглядзе наплыву з'яўляецца пры моцным зацяканню расплаву на халодную пришовную зону. Наплывы могуць мець выгляд асобных кропель, а могуць выцягнуцца на значнае адлегласць па зварачнага шве. Прычыны ўзнікнення наплываў:

  • перавышэнне зварачнага току;
  • няправільны нахіл;
  • рух электрода пры зварцы;
  • няўлік кута нахілу труб пры іх злучэнні.

Наплывы часта суправаджаюцца з'яўленнем нераўнамернага і няякаснага праварыць металу шва, а таксама ўзнікненнем знешніх і ўнутраных расколін.

Схемы адукацыі наплываў

Схемы адукацыі наплываў.

Падрэз - гэта канаўкі ў метале, якія з'явіліся на мяжы са зварным швом. Такі дэфект памяншае рэальнае перасек шва і прыводзіць да з'яўлення залішніх высілкаў, што можа прывесці да перарастання іх у расколіны з наступным разбурэннем зварнога злучэння.

Дэфекты ў выглядзе прожогов праяўляюцца як адтуліны, праз якія працякаючы расплаў з зварной ванны. Прычынай адукацыі такога дэфекту можа стаць нізкая хуткасць зваркі, завышаны зазор паміж тарцамі труб пры іх зварвання, перавышэнні сілы зварачнага току. Недастатковы або нераўнамерным праварыць швоў выклікаецца адсутнасцю надзейнага злучэння беражкоў на невялікіх участках. Такі дэфект памяншае рэальнае перасек зварнога шва і прыводзіць да з'яўлення рэшткавых высілкаў, што можа выклікаць наступнае парэпанне і разбурэнне металу.

Расколіны можна аднесці да найбольш небяспечным відах дэфектаў. Яны могуць з'явіцца ў любым пункце зварачнай зоны (уключаючы пришовную вобласць металу) і мець любы кірунак (падоўжнае і папярочны). Па сваіх памерах яны падпадзяляюцца на мікротрэшчыны і расколіны. Такі дэфект выклікаецца як няправільнымі ўмовамі крышталізацыі расплаву, так і перавышэннем канцэнтрацыі вугляроду, серы і фосфару ў зварачнай ванне. Расколіны прыкметна ўплываюць на ўсе асноўныя параметры зварных злучэнняў трубаправодаў.

Табліца дапускаюцца значэнняў Падрэззе пры зварцы

Табліца дапускаюцца значэнняў Падрэззе пры зварцы.

Іншародныя ўключэнні саслабляюць трывальныя характарыстыкі. Найбольш небяспечна наяўнасць шлаковых уключэнняў, якія ўтвараюцца пры недастатковай ачыстцы ад дзындраў паверхні швоў пасля зваркі. Гэтыя ўключэння значна паскараюць карозію металу.

Газавыя або паветраныя поры звычайна ўтвараюцца ўнутры зварнога шва. Яны могуць мець адзінкавы характар, а могуць узнікнуць групамі і нават ўтварыць ланцужкі пустэч. Пары могуць размясціцца на паверхні металу, утвараючы паглыбленні (свіршчы). Поры значна памяншаюць трываласць швоў, а адукацыя ланцужкоў з пустэч можа выклікаць разгерметызацыю трубаправода.

Парушэнні ў структуры металу шва або пришовной зоны могуць выявіцца праз павелічэнне канцэнтрацыі аксідаў, мікрасітавіны і мікротрэшчыны, буйную зярністасць. Цеплавой рэжым пры фарміраванні структуры металу гуляе вырашальную ролю. Залішняя нагрэў вядзе да адукацыі буйных зерня ў структуры. Пры перапал металу магчыма з'яўленне зерняў з акісленнем паверхнямі. Усё гэта вядзе да далікатнасці металу.

Вярнуцца да зместа

Агульная тэорыя неразбуральнага кантролю

Пад методыкай неразбуральнага кантролю хаваецца комплекс метадаў, якія дазваляюць вызначаць неабходныя параметры без парушэння цэласнасці зварнога злучэння трубаправода. Зварныя злучэння неабходна кантраляваць на ўсіх этапах падрыхтоўкі, вырабу і стадыях падрыхтоўкі да эксплуатацыі і перыядычна ў працэсе эксплуатацыі.

Фактары, якія ўплываюць на якасць зварных швоў

Фактары, якія ўплываюць на якасць зварных швоў.

Неразбуральныя метады кантролю аб'ядноўваюць у сабе кантроль шляхам вонкавага агляду для выяўлення вонкавых дэфектаў, даследаванне герметычнасці швоў зварных злучэнняў і спосабы кантролю для ўстанаўлення схаваных дэфектаў з выкарыстаннем спецыяльных апаратаў. Неразбураючы кантроль вылучаецца як асобная стадыя тэхналагічнага працэсу вырабу ўсяго трубаправода.

Дзяржаўныя стандарты строга рэгламентуюць кантроль зварных злучэнняў трубаправодаў. Так, ГОСТ 3242-79 вызначае шэсць асноўных відаў кантролю, а ДАСТ 30242-97 класіфікуе віды дэфектаў зварных злучэнняў трубаправодаў. Галоўнай мэтай выкарыстання спецыяльных метадаў з'яўляецца вызначэнне месцазнаходжання і велічыні схаваных дэфектаў, таму ўсе методыкі ставяцца да групы дэфектаскапіі. Сістэма неразбуральнага кантролю ўключае наступныя метады: Капілярны, радыяцыйны, акустычны, магнітны, ультрагукавой.

Вярнуцца да зместа

Знешні візуальны агляд

Першы метад неразбуральнага кантролю зварных злучэнняў трубаправодаў - гэта знешні візуальны агляд і аціх, які праводзіцца пастаянна на ўсіх стадыях вырабу і эксплуатацыі трубаправодаў. Перш за ўсё, шляхам візуальнага агляду зварнога злучэння труб вызначаюць наяўнасць знешніх дэфектаў, такіх як наплывы, падразаючы, кратэры часу, прожоги, вонкавыя расколіны і іншыя. Пры такім аглядзе рэкамендуецца выкарыстанне лупы з дзесяціразовым павелічэннем.

Абагульненая схема абгрунтавання нормаў дапушчальнасці дэфектаў

Абагульненая схема абгрунтавання нормаў дапушчальнасці дэфектаў.

Наступным этапам з'яўляецца правядзенне вымярэння памераў зварных элементаў і фіксацыі месцазнаходжання дэфектаў. Пры замерах усталёўваюць наступныя памеры зварнога шва: яго шырыня і вышыня, памер выпуклых участкаў і куты на мяжы з пришовной зонай. Для кантролю памераў выкарыстоўваюцца спецыяльныя шаблоны. Вынікі замераў зварнога шва параўноўваюцца з нарміруемую значэннямі, усталяванымі дзяржаўнымі стандартамі на гэтыя віды зварачных работ.

Вярнуцца да зместа

даследаванне герметычнасці

Зварныя злучэння трубаправодаў павінны валодаць герметычнасцю для тых рэчываў (вадкасцей або газаў), якія транспартуюцца па гэтым трубаправодзе. Кантроль герметычнасці (непранікальнасць) праводзіцца пасля зборкі трубаправода. Ён уключае наступныя асноўныя спосабы праверкі: Капілярны, хімічны, пузырьковый, а таксама шляхам вакуумавання і з выкарыстаннем шукальніка цечы.

Праверка зварных злучэнняў з выкарыстаннем капілярнага спосабу заснавана на ўласцівасці газы выкарыстоўваць капіляры для пранікнення праз ўнутраныя пустэчы (поры, расколіны). Для праверкі герметычнасці на зварной шво наносіцца водны раствор мелу і высушваецца. З боку шва процілеглага афарбаванай мелам паверхні, паверхня багата паліваецца газай. Калі адбылася ўцечка, то сляды газы выступяць на крэйдавым пакрыцці. Пры выкарыстанні газы удасца вызначыць наяўнасць ўнутраных дэфектаў памерам менш 0,1 мм.

Схема выбару браковочного ўзроўню пры ўльтрагукавым кантролі стыкавых швоў

Схема выбару браковочного ўзроўню пры ўльтрагукавым кантролі стыкавых швоў.

Кантроль герметычнасці з выкарыстаннем аміяку заснаваны на афарбоўванні індыкатара пры кантакце з шчолаччу. Індыкатарам з'яўляецца раствор фенолфталеина або Азотнакіслага ртуці, рэагентаў - аміяк ў газападобным стане.

Пузырьковый метад кантролю ўключае праверку ціскам паветра. У тубу падаецца сціснутае паветра і правяраецца герметычнасць зварнога шва па пузырькам пры апусканні ўчастка трубаправода ў ванну з вадой. Праверка можа грунтавацца на выяўленні бурбалак вады пры стварэнні гідраўлічнага ціску ўнутры трубы. Перад выпрабаваннем паверхню трубы прасушваецца, а пры выпрабаванні забяспечваецца ўнутранае ціск вады, якое перавышае працоўны ціск у трубаправодзе ў 1,5 разы.

Пры правядзенні кантролю зварных злучэнняў адказных трубаправодаў выкарыстоўваецца кантроль газоэлектрическим шукальнікам цечы. Для выпрабаванні выкарыстоўваецца газападобны гелій, які мае высокую пранікальнасць. Спецыяльны мац шукальніка цечы выяўляе з'яўленне газу, а электронны блок аналізуе яго колькасць і ступень герметычнасці зварнога шва.

Вярнуцца да зместа

Магнітны метад ўстаноўкі дэфектаў

Схема магнітнага метаду кантролю якасці зварнога шва

Схема магнітнага метаду кантролю якасці зварнога шва.

Неразбуральныя спосабы кантролю зварных злучэнняў трубаправодаў, якія ўлічваюць магнітныя ўласцівасці матэрыялаў, дазваляюць усталяваць размяшчэнне дэфектаў шляхам даследавання магнітнага рассейвання ў неаднародных структурах пры намагнічвання металу зварной зоны. Частка трубы намагнічваецца пры дапамозе саленоіда, змешчанага ва ўнутраную паражніну, або шляхам намотвання провадам абмоткі-над зварачнага шва. Праверку праводзяць метадам парашка, індукцыйным або магнитографическим метадам, адрозныя спосабам вымярэння рассейвання магнітнага патоку.

Парашковы метад кантролю мае на ўвазе прымяненне магнітнага парашка (пілавінне жалеза), нанесенай на паверхню зваранага ўчастка. Пры стварэнні ў парашку магнітнага поля адбываецца арыентацыя часціц і наглядна фармуецца карціна магнітнага спектру. Так можна выявіць расколіны і поры на значных глыбінях. Для кантролю з выкарыстаннем індукцыйнага метаду прымяняюцца шукальнікі, у якіх ствараецца электрарухаючая сіла пад уплывам рассейваць магнітнага патоку. Пры гэтым выдаецца гукавы сігнал або з'яўляецца светлавой сігнал. Магнитографический метад кантролю дазваляе рэгістраваць паток рассейвання на магнітнай стужцы, размешчанай на паверхні зварнога злучэння. З дапамогай магнитографического дэфектаскоп вызначаецца наяўнасць дэфектаў шляхам параўнання атрыманых вынікаў з эталонам.

Вярнуцца да зместа

радыяцыйны метад

Неразбуральныя радыяцыйныя спосабы кантролю зварных злучэнняў трубаправодаў абапіраюцца на ўласцівасці рэнтгенаўскага выпраменьвання і гама-выпраменьвання. Метал па-рознаму паглынае выпраменьвання пры наяўнасці дэфектаў або структурных змен, што і ўлічвае дадзены спосаб праверкі. Зварныя швы праймаюцца прамянямі з ужываннем адмысловых крыніц выпраменьвання. Прамяні фіксуюцца на адмысловай плёнцы, дзе ўчасткі зацямнення паказваюць на наяўнасць дэфектаў. Месцазнаходжанне і іх памеры лёгка адрозныя. У якасці крыніц выпраменьванне шырокае ўжыванне знайшлі апараты РУП 150-1 і РУП 120-5-1.

Крыніцамі гама-прамянёў служаць радыеактыўныя рэчывы і іх ізатопы, напрыклад, кобальт-60 і індый-192.

Методыка праверкі аналагічная рэнтгенаўскай праверцы. Пранікальная здольнасць гама-прамянёў вышэй, чым рэнтгенаўскіх прамянёў, што павышае магчымасці радыяцыйнага метаду кантролю зварных злучэнняў.

Вярнуцца да зместа

ультрагукавой метад

Схема ультрагукавога кантролю зварных швоў

Схема ультрагукавога кантролю зварных швоў.

Неразбураючы ультрагукавой метад кантролю зварных злучэнняў шырока ўжываецца для фіксацыі дэфектаў у тоўшчы металаў. Такі спосаб выкарыстоўвае ўласцівасць ультрагукавых хваль пранізваць матэрыял на значную глыбіню і рассейвацца на межах дэфектаў. Крыніцай хваль з'яўляецца пьезокристалл, размешчаны ў спецыяльнай пласціне (мацы).

Ультразвук прыкладваецца пад розным вуглом ад 40 да 73º C для забеспячэння поўнай карціны. Іншая пласціна апарата фіксуе адлюстраваныя хвалі. У якасці ультрагукавога метаду найбольш шырокае ўжыванне знайшоў рэха-метад, пры якім прыбор рэгіструе непасрэдны адлюстраванне імпульсу ад дэфекту (рэха). Пры правядзенні кантролю зварных злучэнняў трубаправодаў выкарыстоўваюцца ультрагукавыя дэфектаскоп тыпу TUD-320 або TUD-310. Акрамя таго, выкарыстоўваюцца ценявы і люстрана-ценявы спосабы ультрагукавой дэфектаскапіі.

Інструмент і прыборы, рэкамендуемыя пры правядзенні неразбуральнага кантролю зварных злучэнняў трубаправода:

  • лупа;
  • штангенцыркулем;
  • мікраметр;
  • індыкатар глыбіні;
  • шаблоны зварнога шва;
  • дэфектаскапіі рэнтгенаграфічным, радыяцыйны, ультрагукавой, магнитографический;
  • індыкатар цечы;
  • газааналізатар.

Неразбураючы аналіз зварных злучэнняў трубаправодаў з'яўляецца важным элементам забеспячэння надзейнасці і бяспекі. Яго правядзенне рэгламентуецца стандартамі і абавязкова пры вырабе і эксплуатацыі трубаправодаў.

Дадаць каментар