Nedestruktivní zkoušení svarových spojů potrubí

V tomto článku se naučíme, jak kontrolovat svary potrubí. Pro pochopení skutečného stavu kovu ve spojích se používá tzv. nedestruktivní testování svarů potrubí. Bezpečnost a spolehlivost konstrukce jsou často určeny kvalitou svarů.

Legislativní normy stanoví pro tento proces přísná pravidla. Provádějí jej pouze odborníci s odpovídajícími dovednostmi.

Kontrola kvality svarových spojů a potřeba její implementace

Při svařování potrubí je třeba zvážit vzhled vadám se nelze vyhnoutTyto vady zase negativně ovlivňují vzhled svarových spojů, jejich technické vlastnosti a spolehlivost. Existují dva typy poškození: vady vzniku svarů a metalurgické vady.

Vznik strukturálního svaru vede ke vzniku metalurgických vad. Ty se obvykle objevují, když je materiál chladí nebo ohříváDruhá skupina škod je způsobena nedodržováním norem během práce.

Následující typy vad je nutné identifikovat předem. Všechny negativně ovlivňují celkovou kvalitu potrubí.

1. Vady v mikrostruktuře kovu vedou ke zvýšenému obsahu oxidů, hrubým zrnům a zrnům s oxidovanými okraji.
2. Přítomnost plynových inkluzí nebo pórů. Mohou být přítomny ve skupinách nebo jednotlivě, někdy se jeví jako můstky. Nebo mohou vystupovat na povrch, v takovém případě se nazývají píštěle.
3. Nečistoty a struska uvnitř švů. To způsobuje, že výrobek ztrácí svou původní pevnost.
4. Pro oblasti se svary a prostor zasažený svarem je typický výskyt různých typů trhlin. Rozdíly spočívají v jejich velikosti.
5. Skupina nedostatečného svaru. Toto je název pro lokalizované oblasti svaru, kde nedochází k žádné přilnavosti k základnímu materiálu.
6. Propálené díry nebo díry ve svarech, které vznikají při úniku roztaveného kovu během svařování.
7. Podřezy. Název pro drážky v podélné rovině na okrajích svarů na povrchu základního kovu.
8. Porušení tvarů a velikostí švů.

Pouze pokud je identifikována každá závada, lze zaručit maximální spolehlivost potrubí.

Důkladné posouzení dopadu takových vad na konstrukci je nezbytné. Jinak nebude možné situaci napravit před zahájením provozu potrubí.

Jaké jsou principy nedestruktivní kontroly kvality?

Existují pouze dvě metody, na jejichž základě se provádí kontrola kvality svarových spojů potrubí.

• Pokud není narušena integrita spojení.
• S porušeními.

Pro posouzení stavu všech svarů se používá nedestruktivní kontrola kvality. Tato kontrola musí být provedena jak během svařování, tak i po něm.

To je nezbytné k zajištění bezpečnosti konstrukce před jejím uvedením do provozu. Existují také metody nedestruktivního posouzení kvality.

1. Propustností.
2. Magnetická, radiografická kontrola.
3. Metoda s využitím ultrazvuku.
4. Kapilární, radiační detekce vad.
5. Měření a vnější kontrola.

Pokud jde o destruktivní metody, provádějí se na vzorcích produktů, které již byly vyříznuty z jejich původní polohy.

Pravidla pro vnější a technickou kontrolu

Jakákoli kontrola kvality potrubí začíná vnější inspekcí. Ta může být čistě vizuální, ale zahrnuje i použití měřicích a dalších technických přístrojů. To pomůže identifikovat problémy s vnějšími faktory a zajistit, aby aktuální stav splňoval předpisy a zákonné požadavky.

Video

Detekce i malých trhlin ve svarových spojích není obtížná, pokud očistíte malou plochu švu a poté ji ošetříte alkoholem nebo slabým roztokem kyseliny.

Geometrické rozměry nelze určit bez pravítka a posuvného měřidla. Dobré osvětlení zefektivní kontroly, stejně jako použití lupy s 8–10násobným zvětšením.

Kapilární zkušební metody pro svarové spoje: podstata

Tato kontrola kvality svařovaných spojů potrubí zahrnuje použití kontrastních kapalin, které pronikají kovem i přes ty nejmenší vady, pokud jsou detekovány na povrchu. Tzv. penetrační látky se používají nejčastěji.

Při použití takových látek se vady jednoduše natřou určitou barvou.

Penetrační činidla mohou být vyrobena z různých bází:

1. Transformátorový olej.
2. Benzen.
3. Terpentýn.
4. Petrolej.

Kromě toho jsou samotné kompozice rozděleny do několika odrůd.

• S barvivy, která jsou viditelná za denního světla. Nejčastěji se používá jasně červený odstín.
• Obsahuje luminiscenční složky. Nevýhody se projeví při vystavení ultrafialovému záření.

Metoda má citlivost 0,1–0,5 µm. Pokud je dodržena horní hranice, může dosáhnout 500 µm.

Video

Kontrola svarového spoje potrubí pomocí petrolej Toto je považováno za jednu z nejjednodušších metod. Je důležité, aby složení mělo vysoké penetrační vlastnosti. Pro tyto testy existuje samostatný postup. Na spáry se nanese vodná směs s kaolinem nebo křídou. Směs se poté suší, dokud se nevytvoří bílý film.

Petrolej by měl být nanesen na zadní stranu spoje dostatečně dlouho a působit alespoň půl hodiny. I když se jedná pouze o mikroskopické praskliny, petrolej pronikne do povrchu. Poté se stane viditelným ze zadní strany. Vizuálně lze vady snadno identifikovat.

Jak se testuje propustnost?

Při svařování nádrží, potrubí a podobně je nezbytné posoudit těsnost svaru. Tato kontrola kvality se provádí také pomocí různých metod a přístrojů:

1. Hydraulické a pneumatické zkoušky.
2. Použití bublinové metody.
3. Únik.

A tak dále. Pneumatické testování zahrnuje zavedení velkého množství vody nebo plynu do potrubí. Na vnější povrch se nanese pěnivý roztok. Pokud se objeví bubliny pěny, je narušeno těsnění.

Video

Jak vybrat správnou metodu nedestruktivního testování potrubních spojů?

Výběr optimální metody pro kontrolu potrubních spojů je snadný. Stačí zvážit následující faktory.

1. Ukazatele ekonomiky a technických vlastností.
2. Vlastnosti výroby svařované konstrukce.
3. Stav, ve kterém se povrch nachází.
4. Svařovaný spoj podle tloušťky a typu.
5. Samotný kov se stanovením fyzikálních vlastností.

Video

Hlavní věc, kterou je třeba si uvědomit, je, že při použití nedestruktivních metod jsou vady detekovány pouze nepřímo.

Nedestruktivní zkoušení svarových spojů ultrazvukem

Metoda je založena na akustických změnách, ke kterým dochází při průchodu ultravysokofrekvenčních zvukových vibrací zkoumaným spojem. Stupeň útlumu odrazeného signálu a rychlost šíření se stávají nejdůležitějšími vlastnostmi zvuku pro tuto studii.

Provádí se ultrazvuková detekce vad na základě následujících principů.

• Zdroj ultrazvuku generuje zvukové vlny. Ty přesně procházejí oblastí vyžadující diagnózu a poté se odrážejí zpět do oblastí, kde se defekty s největší pravděpodobností objeví.
• Zvuková vlna se musí od něčeho odrazit, jinak bude detekce defektů nemožná. Úhlová vyhledávací hlavice je speciální zařízení, které zajišťuje požadovaný efekt.
• Zvuková vlna se nejen odráží od vadné oblasti, ale také způsobuje změnu úhlu lomu. Rozsah těchto změn se používá k posouzení velikosti vnitřních vad.

Výsledek: odstranění vad

Veškeré vady, které neodpovídají původním specifikacím, musí být opraveny. Pokud to není možné, je výrobek jednoduše považován za vadný.

Video

Plazmové obloukové řezání obvykle pomáhá tyto problémy vyřešit. Toho se dosahuje testováním a následným obráběním pomocí brusných kotoučů.

Po popouštění svařovaných dílů se opraví všechny vady, které lze tepelně zpracovat. Klíčem je dodržování určitých pravidel.

• Oblasti s vadami by měly na každé straně zůstat kratší než oblasti, které se odstraňují.
• Řezání také vyžaduje speciální výběr. Dvojitá šířka švů před zákrokem by měla zůstat přibližně stejná jako po něm.
• Je nezbytné zachovat spolehlivost svarů.
• Hladké, nepřerušované kontury jsou nezbytné pro každou povrchovou úpravu. Ostré otřepy a prohlubně jsou také nepřijatelné.

Po dokončení opravy musí být oblast kompletně vyčištěna. Přechod z vadných míst na základní kov musí být plynulý.

Video

Pro hliníkové a titanové slitiny jsou přijatelné pouze mechanické metody. Broušení vyžaduje abrazivní prostředky.

Při opravě vad se používají stejné materiály a technologie jako u hlavního stehu. Poté je nutná opakovaná kontrola.

Jak určit, do jaké míry je vyžadována kontrola kvality připojení?

Toto je jedinečná charakteristika každé metody. Obvykle se opírají o platné regulační dokumenty v dané oblasti. Objemy kontrol jsou stanoveny jako procento z celkové délky samotných svarových spojů.

Je nezbytné zvážit kategorii daného svařovaného spoje potrubí, jeho zamýšlené použití, provozní podmínky a potenciální důsledky selhání v určitých oblastech.

Pokud je rozsah kontroly menší než 100 %, musí být specifické oblasti identifikovány samostatně. Doporučuje se vytvořit co nejpodrobnější diagramy.

Používání nedestruktivních zkušebních metod se v mnoha odvětvích stalo běžnou praxí. Důvodem, proč se nedestruktivní zkoušení svarů potrubí stalo tak populárním, je jeho plný soulad s požadavky samotných zkušebních metod.

Takových požadavků je poměrně dost. Je skvělé, když lze monitorování připojení plně automatizovat a používat zařízení s nejvyšší spolehlivostí.

Hlavní je, aby byly dostupné ve výrobních podmínkách. Samotné metody musí být zjednodušeny. A řídicí zařízení musí být navrženo tak, aby vydrželo dlouhodobé používání.