Badania nieniszczące połączeń spawanych rurociągów

W tym artykule dowiemy się, jak przeprowadzać inspekcję spoin rurociągów. Aby zrozumieć rzeczywisty stan metalu w połączeniach, stosuje się tzw. badania nieniszczące spoin rurociągów. Bezpieczeństwo i niezawodność konstrukcji często zależą od jakości spoin.

Normy prawne określają ścisłe wytyczne dotyczące tego procesu. Przeprowadzają go wyłącznie specjaliści posiadający odpowiednie umiejętności.

Kontrola jakości połączeń spawanych i konieczność jej realizacji

Podczas prac spawalniczych na rurociągach wygląd wad nie da się uniknąćWady te z kolei negatywnie wpływają na wygląd połączeń spawanych, ich parametry techniczne i niezawodność. Wyróżnia się dwa rodzaje uszkodzeń: wady spoiny i wady metalurgiczne.

Powstawanie spoiny konstrukcyjnej prowadzi do pojawienia się wad metalurgicznych. Zwykle pojawiają się one podczas obróbki materiału. chłodzi lub podgrzewaDrugą grupę uszkodzeń stanowią szkody powstałe na skutek nieprzestrzegania norm w trakcie wykonywania prac.

Następujące rodzaje wad muszą zostać zidentyfikowane z wyprzedzeniem. Wszystkie negatywnie wpływają na ogólną jakość rurociągu.

1. Wady mikrostruktury metalu prowadzą do zwiększonej zawartości tlenków, powstawania grubych ziaren i ziaren o utlenionych krawędziach.
2. Obecność inkluzji gazowych lub porów. Mogą występować w grupach lub pojedynczo, czasami tworząc mostki. Mogą też wyłaniać się na powierzchnię – w takim przypadku nazywane są przetokami.
3. Zanieczyszczenia i żużle wewnątrz szwów. Powoduje to utratę pierwotnej wytrzymałości produktu.
4. Występowanie pęknięć różnego rodzaju jest typowe dla obszarów ze spoinami i przestrzeni po spoinie. Różnice dotyczą ich rozmiaru.
5. Brak grupy zgrzewczej. Nazwa ta odnosi się do miejscowych obszarów spoiny, w których nie występuje przyczepność do materiału bazowego.
6. Wypalone otwory lub dziury w spoinach, które powstają, gdy w trakcie spawania wycieka stopiony metal.
7. Podcięcia. Nazwa rowków w płaszczyźnie podłużnej na krawędziach spoin na powierzchni metalu bazowego.
8. Naruszenia kształtów i rozmiarów szwów.

Tylko zidentyfikowanie każdej usterki będzie mogło zagwarantować maksymalny poziom niezawodności rurociągu.

Dokładna ocena wpływu takich wad na konstrukcję jest niezbędna. W przeciwnym razie nie będzie możliwe usunięcie problemu przed oddaniem rurociągu do eksploatacji.

Jakie są zasady nieniszczącej kontroli jakości?

Są tylko dwie metody, na podstawie którego przeprowadzana jest kontrola jakości połączeń spawanych rurociągów.

• Gdy integralność połączenia nie jest naruszona.
• Z naruszeniami.

Do oceny stanu wszystkich spoin stosuje się nieniszczącą kontrolę jakości. Kontrolę tę należy przeprowadzać zarówno w trakcie, jak i po spawaniu.

Jest to konieczne, aby zapewnić bezpieczeństwo konstrukcji przed jej oddaniem do użytkowania. Istnieją z kolei metody nieniszczącej oceny jakości.

1. Ze względu na przepuszczalność.
2. Kontrola magnetyczna, radiograficzna.
3. Metoda wykorzystująca ultradźwięki.
4. Wykrywanie wad metodą kapilarną i radiacyjną.
5. Pomiary i oględziny zewnętrzne.

Jeśli chodzi o metody niszczące, przeprowadza się je na próbkach produktu, które zostały już wycięte z ich pierwotnego miejsca.

Zasady kontroli zewnętrznej i technicznej

Każda kontrola jakości rurociągu rozpoczyna się od inspekcji zewnętrznej. Może ona mieć charakter czysto wizualny, ale obejmuje również użycie przyrządów pomiarowych i innych instrumentów technicznych. Pomoże to zidentyfikować problemy związane z czynnikami zewnętrznymi i upewnić się, że obecny stan jest zgodny z przepisami i wymogami prawnymi.

Wideo

Wykrycie nawet małych pęknięć w złączach spawanych nie będzie trudne, jeśli wyczyścisz niewielki obszar spoiny, a następnie potraktujesz go alkoholem lub słabym roztworem kwasu.

Wymiary geometryczne nie mogą zostać określone bez linijki i suwmiarki. Dobre oświetlenie, podobnie jak użycie lupy o powiększeniu 8-10x, usprawni inspekcje.

Metody badania kapilarnego złączy spawanych: istota

Kontrola jakości spawanych połączeń rurociągów polega na użyciu kontrastowych cieczy, które przenikają przez metal przez najmniejsze wady, jeśli zostaną one wykryte na powierzchni. środki penetrujące są używane najczęściej.

Gdy stosuje się takie substancje, wady są po prostu malowane określonym kolorem.

Penetranty mogą składać się z różnych baz:

1. Olej transformatorowy.
2. Benzen.
3. Terpentyna.
4. Nafta oczyszczona.

Ponadto same kompozycje dzielą się na kilka odmian.

• Z barwnikami widocznymi w ciągu dnia. Najczęściej stosuje się odcień jaskrawoczerwony.
• Zawiera składniki luminescencyjne. Wady stają się widoczne po wystawieniu na działanie promieni ultrafioletowych.

Czułość metody wynosi 0,1–0,5 µm. Przy zachowaniu górnej granicy czułości może ona sięgać 500 µm.

Wideo

Kontrola połączenia spawanego rurociągu za pomocą nafta oczyszczona Jest to jedna z najprostszych metod. Ważne jest, aby kompozycja miała wysokie właściwości penetrujące. Do tych testów stosuje się odrębną procedurę. Na spoiny nakłada się wodną mieszaninę z kaolinem lub kredą. Mieszaninę następnie suszy się, aż utworzy się biała powłoka.

Naftę należy obficie nakładać na tylną stronę szwu przez co najmniej pół godziny. Nawet jeśli występują jedynie mikroskopijne pęknięcia, nafta wniknie w powierzchnię. Po tym czasie będzie widoczna od spodu. Wizualnie wady są łatwe do zidentyfikowania.

Jak bada się przepuszczalność?

Podczas spawania zbiorników, rurociągów itp. niezbędna jest ocena szczelności spoiny. Kontrolę jakości przeprowadza się również różnymi metodami i przy użyciu różnych przyrządów:

1. Badania hydrauliczne i pneumatyczne.
2. Stosując metodę bąbelkową.
3. Przeciek.

I tak dalej. Test pneumatyczny polega na wprowadzeniu do rurociągu dużych ilości wody lub gazu. Na powierzchnię zewnętrzną nakładany jest roztwór spieniający. Jeśli pojawią się pęcherzyki piany, uszczelnienie jest uszkodzone.

Wideo

Jak wybrać właściwą metodę badań nieniszczących połączeń rurociągowych?

Wybór optymalnej metody inspekcji połączeń rurociągowych jest prosty. Wystarczy wziąć pod uwagę poniższe czynniki.

1. Wskaźniki gospodarki i właściwości technicznych.
2. Cechy wykonania konstrukcji spawanej.
3. Stan, w jakim znajduje się powierzchnia.
4. Złącze spawane według grubości i rodzaju.
5. Sam metal i określenie jego właściwości fizycznych.

Wideo

Najważniejszą rzeczą, o której należy pamiętać, jest to, że w przypadku stosowania metod nieniszczących wady wykrywa się tylko pośrednio.

Badania nieniszczące połączeń spawanych metodą ultradźwiękową

Metoda opiera się na zmianach akustycznych zachodzących podczas przepuszczania drgań dźwiękowych o ultrawysokiej częstotliwości przez badane złącze. Stopień tłumienia sygnału powrotnego i prędkość propagacji stają się najważniejszymi właściwościami dźwięku w tym badaniu.

Przeprowadza się detekcję wad metodą ultradźwiękową na podstawie następujących zasad.

• Źródło ultradźwięków generuje fale dźwiękowe. Przechodzą one precyzyjnie przez obszar wymagający diagnozy, a następnie odbijają się z powrotem do obszarów, w których najczęściej występują defekty.
• Fala dźwiękowa musi się od czegoś odbić, w przeciwnym razie detekcja defektów będzie niemożliwa. Głowica kątowa to specjalne urządzenie, które zapewnia pożądany efekt.
• Fala dźwiękowa nie tylko odbija się od uszkodzonego obszaru, ale również powoduje zmianę kąta załamania. Zakres tych zmian służy do oceny wielkości defektów wewnętrznych.

Wynik: usunięcie usterek

Wszelkie wady, które nie spełniają oryginalnych specyfikacji, muszą zostać naprawione. Jeśli nie jest to możliwe, produkt uznaje się po prostu za wadliwy.

Wideo

Cięcie łukiem plazmowym zazwyczaj pomaga rozwiązać te problemy. Osiąga się to poprzez testowanie i późniejszą obróbkę ścierną.

Po odpuszczeniu części spawanych, wszelkie wady, które można poddać obróbce cieplnej, są korygowane. Kluczem jest przestrzeganie pewnych zasad.

• Obszary z defektami powinny być krótsze po każdej stronie od obszarów usuwanych.
• Cięcie również wymaga specjalnej selekcji. Podwójna szerokość szwów przed zabiegiem powinna pozostać mniej więcej taka sama jak po.
• Istotne jest zachowanie niezawodności spoin.
• Gładkie, nieprzerwane kontury są niezbędne dla każdego wykończenia powierzchni. Ostre zadziory i wgniecenia są również niedopuszczalne.

Po zakończeniu prac naprawczych obszar musi zostać całkowicie oczyszczony. Przejście między uszkodzonymi miejscami a metalem bazowym musi być płynne.

Wideo

W przypadku stopów aluminium i tytanu dopuszczalne są wyłącznie metody mechaniczne. Szlifowanie wymaga użycia materiałów ściernych.

Podczas korygowania defektów stosuje się te same materiały i technologie, co w przypadku szwu głównego. Po tym zabiegu konieczna jest ponowna kontrola.

Jak ustalić, w jakim stopniu konieczna jest kontrola jakości połączenia?

Jest to unikalna cecha każdej metody. Zazwyczaj opierają się one na dokumentach regulacyjnych obowiązujących w danej dziedzinie. Objętości kontroli są ustalane jako procent całkowitej długości samych złączy spawanych.

Należy koniecznie wziąć pod uwagę kategorię danego złącza spawanego rurociągu, jego przeznaczenie, warunki pracy i potencjalne konsekwencje awarii w określonych obszarach.

Jeśli zakres kontroli jest mniejszy niż 100%, poszczególne obszary należy zidentyfikować osobno. Zaleca się tworzenie diagramów jak najbardziej szczegółowych.

Stosowanie nieniszczących metod badań stało się powszechne w wielu gałęziach przemysłu. Powodem, dla którego nieniszczące badania spoin rurociągów zyskały tak dużą popularność, jest ich pełna zgodność z wymaganiami samych metod badawczych.

Takich wymagań jest całkiem sporo. Świetnie byłoby, gdyby monitorowanie połączeń można było w pełni zautomatyzować i korzystać z urządzeń o najwyższej niezawodności.

Najważniejsze, żeby były dostępne w warunkach produkcyjnych. Same metody muszą być uproszczone. A urządzenia sterujące muszą być zaprojektowane tak, aby wytrzymać długotrwałe użytkowanie.