Termokings.ru

Домашний Мастер
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как проверить качество и герметичность сварного шва трубы

Как проверить качество и герметичность сварного шва трубы?

При строительстве протяженных трубопроводов образуется большое количество сварных соединений, от качества которых во многом зависит работоспособность системы. Дефекты сварного шва возникают из-за низкого качества труб, нарушения технологии сварки, недостаточной квалификации работника. Они приводят к ухудшению внешнего вида, снижению прочностных характеристик трубопровода, его долговечности. Могут быть поверхностными и внутренними, для выявления которых требуются специальные методы и оборудование. Чтобы проверить трубу на трещины и другие дефекты без нарушения целостности шва, применяют методы неразрушающего контроля.

Суть контроля герметичности сварных соединений

Проверка герметичности ― это метод неразрушающего контроля, основанный на способности газов или жидкостей просачиваться сквозь мельчайшие отверстия. После его проведения визуально оценивают или измеряют массу просочившейся через изъяны сварного соединения рабочей среды. Полученный результат сравнивают с допустимыми значениями, указанными в нормативных документах. При назначении периодичности проверки непроницаемости и способа выполнения учитывают:

  • физико-химические свойства рабочей среды;
  • величину давления;
  • температуру окружающей среды;
  • условия эксплуатации.

Причины появления дефектов

Каждый из всех встречающихся дефектов возникает вследствие конкретных факторов. При этом выделяют причины образования дефектов сварных соединений общего характера:

  • использование некачественных расходных материалов для сваривания элементов;
  • несоблюдение сварочных технологий;
  • низкое качество металла, из которого создаются конструкции;
  • некачественное или неисправное оборудование;
  • неправильный режим сварки;
  • технологические ошибки, вызванные низкой квалификацией сварщика.

Чтобы металлоконструкции получались качественными и выносливыми, следует строго соблюдать нормы сваривания и доверять работы профессиональным сварщикам.

Капиллярный метод

Данный способ контроля использует свойство жидкости затягиваться в очень мелкие капилляры. Быстрота и степень проникновения внутрь материала связана с его смачиваемостью и диаметром капилляров. Больше смачивается сплав и тоньше капилляры – глубже проникает жидкость.

Капиллярный способ контроля качества шва позволяет иметь дело не только с любыми металлами, но и с керамикой, пластмассой, стеклом. Главное его применение связано с проявлением внешних изъянов, которые невозможно или трудно определить невооруженным глазом. Иногда, используя, к примеру, керосин, можно обнаружить сквозные дефекты.

Способ очень простой, работает со времен возникновения потребности проверки сварочных швов. Для него даже разработан специальный ГОСТ 18442-80.

В капиллярном методе контроля качества сварки используют пенетранты – вещества, имеющие малое поверхностное натяжение и сильный цветовой контраст.

Читать еще:  Аргонная сварка литых автомобильных дисков

Проникая в дефектные зоны, и подсвечивая их, пенетранты визуализируют изъяны сварки. Их делают на основе воды, керосина, масла для трансформаторов и прочих жидкостей.

Наиболее чувствительные пенетранты могут проявить дефекты диаметром от 0,1 микрона. Капиллярный метод контроля качества сварки эффективен для дефектов до 0,5 мм шириной. При больших диаметрах пор или трещин он не работает.

Способ с применением пенетрантов заключается в очистке поверхности, нанесении контрольной жидкости и проявлении изъянов. Очень эффективен способ контроля сварных соединений с помощью керосина.

Несмотря на разнообразные приборы контроля качества сварки, проверку этим способом используют до сих пор. С одной стороны наносят раствор мела, дают время для сушки, затем с другой стороны шов смазывается керосином. Бракованные места проявляются через несколько часов в виде темных пятен.

Способы диагностики сварных швов делятся на разрушающие и неразрушающие. Первые применяются только в промышленных условиях. Проверке подвергаются пробные партии деталей или отдельные элементы металлоконструкции.

Капиллярный

Метод основывается на свойствах жидкости затекать в мелкие полости. Степень проникновения контрастного вещества зависит от смачиваемости материала, размеров капилляров. Способ применяют при сварке любых металлов и их сплавов. Для контроля качества шва используют вещества повышенной текучести и сильного цветового контраста. Они проникают в дефекты и проявляют их. Наиболее чувствительные вещества помогают обнаруживать пустоты и трещины размером от 0,1 микрона. При наличии изъянов диаметром более 0,5 мм капиллярный метод не работает. На практике способ реализуют так:

  • очищают сварное соединение от окалины;
  • наносят контрольные вещества (с одной стороны раствор мела, с другой — керосин);
  • просушивают поверхности (появляющиеся изъяны имеют вид темных включений).

Магнитная дефектоскопия

Процедура выполняется при соединении углеродистых и низколегированных сталей. На проверяемые участки воздействуют магнитным полем. При наличии дефектов электромагнитные линии искажаются. Используют 2 метода регистрации изменений:

  1. Порошковая дефектоскопия. Основана на способности намагниченных частиц накапливаться в областях структурных нарушений. Порошок рассыпают по поверхности шва, предварительно обработанной керосином. Тип состава подбирают с учетом свойств стали. Под проверяемый участок устанавливают магнит. Над дефектами порошок собирается в линии или комки.
  2. Исследование с применением ферромагнитной ленты. Приспособление накладывают на шов, закрепляют. Специальное оборудование фиксирует искажение магнитного поля. Прибор определяет выраженные недостатки, влияющие на прочность соединения.
Читать еще:  Виды и особенности аппаратов для контактной сварки

Ультразвуковой контроль

Процедура основывается на способности звука отражаться от границ сред разных плотностей. Ультразвуковой метод применяют при сварке мелкозернистых металлов. Приборы регистрируют зерна, образующиеся в местах фазового перехода. Для проверки качества шва применяют следующие виды аппаратов:

  • импульсные, определяющие время и интенсивность прохождения отраженного ультразвука;
  • теневые, измеряющие потери энергии волн, обходящих дефекты;
  • зеркально-теневые, предназначенные для выявления посторонних включений;
  • импедансные, применяемые для проверки тонкостенных труб на герметичность.

Ультразвук вырабатывается преобразователем, который ведут вдоль шва круговыми движениями.

Стационарные варианты оборудования применяют в лабораторных условиях. Передвижные используют для контроля качества сварочных работ на месте.

Радиационный способ

Метод основывается на поглощении рентгеновских лучей металлами. Для расшифровки нанесенного на пленку изображения используют негатоскоп. Способ отличается высокой точностью. С его помощью обнаруживают непровары, посторонние включения, трещины и иные изъяны. Радиационный контроль помогает определять места расположения дефектов. Применяется только в специальных лабораториях. Дефектоскописты подвергаются негативному влиянию излучения, поэтому автоматизированные установки экранируют. С помощью радиационного метода невозможно выявить:

  • дефекты, располагающиеся по направлению лучей;
  • недостатки глубиной, составляющей менее 0,02% толщины детали;
  • совпадающие с острыми углами трещины.

Капиллярная методика

Это способ базируется на определенных свойствах жидкостей, которые имеют низкие значения поверхностного натяжения. Эти жидкости не собираются в отдельные капли, а постоянно находятся в текучем состоянии, заполняя собой отверстия и маленькие канавки. Так можно определить поверхностные изъяны.

При этом на сварочное соединение наносится особый состав, мгновенно заполняющий дефекты. После этого шов подвергается тщательному осмотру. Для удобства при работе в жидкости добавляют краситель.

При проведении данного исследования, могут использоваться разные методы:

  • Разрушающий.
  • Неразрушающий.

Применение неразрушающего метода не приводит к разрушению сварного компонента. Проверка состояния объекта осуществляется с помощью гидравлического метода. Это позволяет определить непроницаемость соединений. Также существует множество других методов изучения сварных соединений. Многие из них предполагают применение современного оборудования. Поэтому выполнять исследование можно лишь в лаборатории.

Материалы для дефектоскопии сварных швов

В современной промышленности для капиллярного контроля ПВКиспользуются специальные составы. Их называют пенетрантами (от англ. penetrant — проникающий). Специальные препараты не только обладают лучшей проникающей способностью, но имеют заметную окраску. Кроме того, в целях объективного контроля, чёткие цветные изображения становятся доступны для фото и видео регистрации. Некоторые виды содержат люминесцентные компоненты. С их помощью в ультрафиолетовом свете становятся заметными и контрастными микроскопические участки, заполненные пенетрантом.

Читать еще:  Какими электродами нужно варить 2 мм (тонкостенный) металл?

Кроме пенетнрата, который проникает в полости и трещины, применяются и проявители. Это жидкость, которая при контакте с пенетрантом изменяет цвет и становится заметной. Проявители, называемые ещё индикаторами, используют для определения сквозных изъянов сварного шва или для увеличения чёткости изображения дефектных участков.

Для сквозной дефектации, как и в случае с керосином, проявитель наносится на одну сторону шва, а пенетрат — на другую. При наличии сквозной трещины или полости индикаторная жидкость окрасится контрастным цветом.

Индикаторные жидкости для ПВК контроля различаются не только по цвету и способности к свечению, но и по проникающей способности, называемой чувствительностью.

Определение скрытых (внутренних) дефектов

Такие способы контроля осуществляются с помощью специального оборудования.

Ультразвуком

Все внутренние повреждения структуры материала хорошо просматриваются на специальном мониторе, который расположен на приборе.

Рентгенографией

Все дефекты при помощи проникающей радиации отображаются на фотопленке. Такой способ более сложный, так как требует не только специальной подготовки работников, но и дополнительных мер безопасности. Как правило, проводится в стационаре (лаборатории).

Магнитным полем

Существует несколько методик такого контроля – магнитографический, порошковый, индукционный. Признаками дефектов являются изменение характеристик ЭМП (рассеяние) в зоне проблемного участка при намагничивании образца, изменение формы, геометрии порошковой массы и ряд других.

Стоит отметить, что требования к качеству швов оговариваются не только ГОСТ, но и ТУ (временными), разрабатываемыми непосредственно на предприятиях – именно они должны учитывать всю специфику дальнейшего использования конкретной продукции. К слову, в некоторых отраслях контроль качества является отдельным видом технологического процесса, что обусловлено его большой сложностью и трудоемкостью. Следует знать, что в соответствии с этими ведомственными документами не все недостатки (дефекты), которые обнаруживаются в процессе контроля, считаются браком.

В статье рассмотрены только наиболее распространенные способы контроля качества сварки. Инженеры и технологи постоянно совершенствуют методики и используемые для их осуществления приборы, поэтому читателю, желающему получить более объемную информацию, следует обратиться к специальной литературе.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector