Kako je nerazorno ispitivanje zavarenih spojeva cjevovoda

Izrada dugih cjevovoda zahtijeva brojne zavarene spojeve pojedinih cijevi. Kvaliteta zavarivanja može imati značajan utjecaj na performanse cijele autoceste. Metode kontrole zavarenih spojeva omogućuju dovoljno pouzdanost da govore o njihovoj kvaliteti.

Sastavljanje cijevnih spojeva zavarivanjem

Sastavljanje cijevnih spojeva zavarivanjem.

Vladini standardi strogo reguliraju potrebu za provjerom pouzdanosti cjevovoda. Takva provjera je neophodna kako bi se osigurala sigurnost njihovih usluga. Nerazorno ispitivanje zavarenih spojeva cijevi uključeno je u sustav objektivne kontrole kvalitete autocesta i obvezan je i učinkovit način procjene njihove pouzdanosti i sigurnosti.

Oblik kvara

Kod provođenja zavarivanja cjevovoda i odgovarajućih toplinskih učinaka u zavarivanju i područjima u blizini, može doći do grešaka (fraktura).

Nedostaci zavarivanja

Nedostaci zavarivanja

Ovi nedostaci tijekom rada mogu dovesti do smanjenja karakteristika čvrstoće metala, smanjenja operativne pouzdanosti i trajnosti cjevovoda, promjena u karakteristikama prijevoza, nedostatne točnosti u dimenziji i smanjenja izgleda. Glavni uzroci nedostataka su: kršenje tehnologije zavarivanja, uporaba materijala slabije kvalitete ili nedovoljna kvalifikacija radnika. Brojni nedostaci zavarenih spojeva vidljivi su vizualnim pregledom, ali većina ih je skrivena i može se otkriti samo posebnim metodama. Drugim riječima, defekti mogu biti unutarnji i površinski (vanjski).

Natrag na sadržaj

Vrste oštećenja i oštećenja

Moguće je identificirati glavne oblike nedostataka u zavarenim zonama: maseni priljev, poderan, neravnomjerni prodor, pukotine i pore (vanjski i unutarnji), strani inkluzije.

Nedostaci se mogu podijeliti i zbog njihove pojave. Postoje dvije glavne skupine: nedostatci uzrokovani metalurškim obilježjima i toplinskim učincima, te nedostatke uzrokovane ljudskim faktorima, kršenje uvjeta zavarivanja. Prvi se može pripisati kristalnoj strukturi - pukotinama (hladno i vruće) u zavarivanju i sekciji šavova, pora, troske, strukturne promjene u metalu. U drugoj su skupini takvi nedostaci kao što su neuobičajene dimenzije zavarivanja, neravnomjerni prodor, potkoljenice, opekline, čvorovi, krateri, neispunjeni metal i drugi ističu.

Shema pripreme ruba cijevi za zavarivanje

Shema pripreme ruba cijevi za zavarivanje.

Kršenje veličina šavova može utjecati na pouzdanost cjevovoda, pa ako su takva odstupanja više nego normalizirana standardima, oni se smatraju nedostacima. Takvi nedostaci indirektno ukazuju na prisutnost unutarnjih nedostataka u varenju. Glavni nedostaci ovog tipa jesu: oštra neujednačenost širine i visine zavarivanja duž svoje dužine, strm prijelaz od predzrezane zone do zavarivanja, zamjetna hrapavost metalnog zavarivanja, velikih sedla i strukova.

Natrag na sadržaj

Cjevovodi: analiza različitih nedostataka

Nedostatak zavarenog zgloba u obliku prelijevanja pojavljuje se kada talina snažno propušta na hladnu zonu blizu šavova. Prokari mogu biti u obliku pojedinačnih kapljica, i mogu se protezati na znatnu udaljenost duž šava za zavarivanje. Uzroci nodula:

  • viška struje zavarivanja;
  • pogrešno nagnuti;
  • pokret elektroda tijekom zavarivanja;
  • ignoriranje kuta cijevi kada su spojeni.

Propadanje često prati pojava neujednačenog i lošeg prodora metalnog zavarivanja, kao i pojave vanjskih i unutarnjih pukotina.

Uzorci nodula

Sheme za formiranje kvržica.

Podvodnici su utori u metalu koji se na granici pojavljuju zavarivanjem. Takav kvar smanjuje stvarni poprečni presjek šavova i dovodi do pojave prekomjernog naprezanja, što može dovesti do njihovog rasta u pukotine s naknadnim uništenjem zavarenog zgloba.

Nedostaci u obliku ispušnih cijevi pojavljuju se kao rupice kroz koje je rastopljena tekućina iz zavarenog bazena. Razlog za stvaranje takvog kvarca može biti niska brzina zavarivanja, precijenjen razmak između krajeva cijevi kada su zavareni i viška jačine struje zavarivanja. Neodgovarajuće ili neujednačeno prodiranje šavova uzrokovano je nedostatkom pouzdane veze rubova u malim područjima. Takav kvar smanjuje stvarni poprečni presjek zavarivanja i dovodi do preostalih naprezanja, što može uzrokovati naknadno pucanje i uništavanje metala.

Pukotine se mogu pripisati najopasnijim vrstama grešaka. Mogu se pojaviti u bilo kojoj točki zone zavarivanja (uključujući i bliske metalne površine) i imati bilo koji smjer (uzdužno i poprečno). Po njihovoj veličini, oni su podijeljeni u mikropukote i pukotine. Takav kvar uzrokovan je nepravilnom kristalizacijom taline i prekoračivanjem koncentracije ugljika, sumpora i fosfora u zavarenom bazenu. Pukotine značajno utječu na sve glavne parametre zavarenih spojeva cjevovoda.

Tablica dopuštenih vrijednosti podrezivanja tijekom zavarivanja

Tablica dopuštenih vrijednosti podrezivanja tijekom zavarivanja.

Strani uključci oslabljuju karakteristike čvrstoće. Najopasnija je prisutnost uklanjanja troske nastalih nakon nedovoljnog čišćenja troske od površine zavarenih spojeva nakon zavarivanja. Ove inkluzije uvelike ubrzavaju koroziju metala.

U zavaru obično nastaju poremećaji plina ili zraka. Mogu imati jedan lik, a mogu potjecati iz skupine, pa čak i stvarati lančane praznine. Pores se mogu smjestiti na površinu metala, stvarajući udubljenja (fistula). Pora značajno smanjuje snagu šavova, a stvaranje lanaca praznina može uzrokovati depresivizaciju cjevovoda.

Povrede u strukturi metala šavova ili ne-beživotne zone mogu se očitovati povećanjem koncentracije oksida, mikropora i mikroskopa, te velikih veličina zrna. Ključnu ulogu ima termalni režim u formiranju metalne strukture. Prekomjerno zagrijavanje dovodi do stvaranja velikih zrna u strukturi. Kada se spali metal, mogu se pojaviti zrnca s oksidiranim površinama. Sve to vodi do lomljivosti metala.

Natrag na sadržaj

Opća teorija nerazornih ispitivanja

Pod metodom nerazornog ispitivanja nalazi se niz metoda koje omogućuju određivanje potrebnih parametara bez ugrožavanja integriteta zavarenog spoja cjevovoda. Zavarene spojeve moraju se pratiti u svim fazama pripreme, proizvodnje i pripreme za upotrebu, a povremeno tijekom rada.

Čimbenici koji utječu na kvalitetu zavarivanja

Čimbenici koji utječu na kvalitetu zavarivanja.

Nerazorne metode kontrole kombiniraju kontrolu pomoću vanjskog ispitivanja za otkrivanje vanjskih nedostataka, proučavanje nepropusnosti zavarenih zglobova i metode kontrole za utvrđivanje skrivenih nedostataka pomoću posebnih uređaja. Nerazorno ispitivanje se dodjeljuje kao zasebna faza tehnološkog procesa proizvodnje cjelokupnog plinovoda.

Državni standardi strogo reguliraju kontrolu zavarenih spojeva cjevovoda. Dakle, GOST 3242-79 definira šest osnovnih tipova kontrole, a GOST 30242-97 klasificira vrste grešaka u zavarenim spojevima cjevovoda. Glavna svrha korištenja posebnih metoda je odrediti mjesto i veličinu skrivenih nedostataka, tako da sve metode pripadaju grupi za otkrivanje nedostataka. Sustav nerazornih ispitivanja uključuje sljedeće metode: kapilarno, zračenje, akustično, magnetsko, ultrazvučno.

Natrag na sadržaj

Vanjska vizualna provjera

Prva metoda nerazornih ispitivanja zavarenih spojeva cjevovoda je vanjska vizualna provjera i mjerenje, koje se provodi kontinuirano u svim fazama proizvodnje i rada cjevovoda. Prije svega, vizualnim pregledom zavarenih spojeva cijevi, određuje se prisutnost vanjskih nedostataka, kao što su prelijevanja, potkopavanja, kratere, pukotine, vanjske pukotine i dr. Ovom inspekcijom preporuča se povećanje povećanja pomoću povećala.

Opća shema za opravdanje normi prihvatljivosti nedostataka

Opća shema dokazivanja normi dopuštenosti nedostataka.

Sljedeći korak je mjerenje dimenzija zavarenih elemenata i popravak mjesta nedostataka. Pri mjerenju utvrđuju se slijedeće dimenzije zavarivanja: njegova širina i visina, veličina konveksnih dijelova i kutovi na granici s zonom blizu zavarivanja. Za kontrolu veličina koriste se posebni predlošci. Rezultati mjerenja zavarivanja uspoređuju se s normaliziranim vrijednostima određenim državnim standardima za ove vrste zavarivanja.

Natrag na sadržaj

Ispitivanje propuštanja

Zavareni cijevni spojevi moraju biti nepropusni za one tvari (tekućine ili plinove) koji se prevoze kroz ovaj cjevovod. Kontrola čvrstoće (nepropusnosti) provodi se nakon sastavljanja cjevovoda. Uključuje sljedeće osnovne metode ispitivanja: kapilarno, kemijsko, mjehur, kao i usisavanjem i uporabom tražila za propuštanje.

Provjera zavarenih spojeva pomoću kapilarne metode temelji se na svojstvu kerozina kako bi se kapilare prodrle kroz unutarnje šupljine (pore, pukotine). Da bi se provjerila nepropusnost zavarivanja, primijenjena je vodena otopina krede i sušena. Od strane šavova nasuprot površini obojenoj kredom, površina je obilno zalijepljena kerozinom. Ako dođe do curenja, pojavit će se tragovi kerozina na higijalnoj površini. Kada se koristi kerozin, moguće je utvrditi prisutnost unutarnjih defekata veličine manje od 0,1 mm.

Shema odabira razine odbijanja ultrazvučnim ispitivanjem stražnjih šavova

Dijagram odabira razine odbijanja ultrazvučnim ispitivanjem stražnjih šavova.

Kontrola nepropusnosti uporabom amonijaka temelji se na bojenju pokazatelja u kontaktu s alkalijom. Pokazatelj je otopina fenolftaleina ili žive dušične kiseline, reagens je amonijak u plinovitom stanju.

Metoda kontrole mjehurića uključuje provjeru tlaka zraka. Komprimirani zrak ulazi u cijev i nepropusnost zavarivanja provjerava mjehurićima kada je dio cjevovoda uronjen u vodenu kupelj. Ispitivanje se može temeljiti na otkrivanju mjehurića vode pri stvaranju hidrauličkog tlaka unutar cijevi. Prije ispitivanja, površina cijevi se suši, a tijekom ispitivanja dolazi do unutarnjeg tlaka vode koji premašuje radni tlak u cjevovodima za 1,5 puta.

Pri vođenju zavarenih spojeva kritičnih cjevovoda koristi se kontrolni uređaj s detektorom plinske elektricne propuštanja. Za ispitivanje koristi se helijni plin koji ima visoku propusnost. Sonda za pronalaženje propuštanja otkriva izgled plina, a elektronička jedinica analizira njegovu količinu i stupanj nepropusnosti zavarivanja.

Natrag na sadržaj

Metoda ugradnje magnetske smetnje

Dijagram magnetske metode kontrole kvalitete zavarivanja

Dijagram magnetske metode kontrole kvalitete zavarivanja.

Metode ispitivanja bez razaranja zavarenih spojeva cjevovoda, uzimajući u obzir magnetna svojstva materijala, omogućuju utvrđivanje položaja oštećenja proučavanjem magnetskog raspršivanja u nehomogenim strukturama tijekom magnetizacije metalnog zavarenog područja. Dio cijevi se magnetizira pomoću solenoida smještenog u unutrašnjoj šupljini, ili namatanjem vijčane žice preko šava za zavarivanje. Ispitivanje se provodi metodom praška, indukcije ili magnetske metode, koje se razlikuju u postupku mjerenja disperzije magnetskog toka.

Postupak kontrole praška uključuje upotrebu magnetskog praha (željeznih strugotina) koji se talože na površini zavarenog područja. Kad se stvori magnetsko polje u prahu, čestice su orijentirane i slika magnetskog spektra je jasno oblikovana. Na taj način možete prepoznati pukotine i pore na znatnim dubinama. Za kontrolu pomoću metode indukcije koriste se tražitelji u kojima se stvara elektromotorna sila pod utjecajem magnetskog toka raspršivanja. U tom se slučaju emitira zvučni signal ili se pojavi signal svjetla. Magnografska metoda kontrole omogućuje snimanje disperzijskog toka na magnetskoj vrpci koja se nalazi na površini zavarenog spoja. Korištenjem detektora magnetskih mana, prisutnost grešaka određuje se usporedbom dobivenih rezultata sa standardom.

Natrag na sadržaj

Metoda zračenja

Metode bez razaranja zračenja za kontrolu zavarenih spojeva cjevovoda temelje se na svojstvima rendgenske i gama zračenja. Metal apsorbira različito zračenje u prisutnosti grešaka ili strukturnih promjena, uzimajući u obzir ovu metodu provjere. Zavarivanje se prodire zrakom pomoću posebnih izvora zračenja. Zrake su fiksirane na poseban film, gdje područja zamračivanja ukazuju na prisutnost grešaka. Lokacija i njihove veličine lako se razlikuju. Izvori zračenja su široko korišteni uređaji RUP 150-1 i RUE 120-5-1.

Izvori gama zračenja su radioaktivne tvari i njihovi izotopi, na primjer, kobalt-60 i indium-192.

Metoda provjere slična je rendgenskoj inspekciji. Probojna sposobnost gama zraka je veća od one x-zraka, što povećava mogućnosti načina zračenja kontrole zavarenih spojeva.

Natrag na sadržaj

Ultrazvučna metoda

Ultrazvučno ispitivanje zavarenih spojeva

Ultrazvučno ispitivanje zavarenih spojeva.

Nerazorna ultrazvučna metoda kontrole zavarenih spojeva naširoko se koristi za pričvršćivanje grešaka u većini metala. Ova metoda koristi svojstvo ultrazvučnih valova da prodiru u materijal do znatne dubine i raspršuju se na granicama nedostataka. Izvor valova je piezokristal koji se nalazi u posebnoj ploči (sondi).

Ultrazvuk se nanosi pod različitim kutom od 40 do 73 ° C kako bi se osigurala cjelovita slika. Još jedna ploča uređaja obuhvaća reflektirane valove. Kao ultrazvučna metoda, najčešće korištena metoda je echo metoda, u kojoj uređaj bilježi izravan odraz impulsa od nedostatka (eho). Tijekom pregleda zavarenih spojeva cjevovoda koriste se ultrazvučni detektori nedostataka tipa TUD-320 ili TUD-310. Osim toga, upotrebljavaju se metode ultrazvučne prepoznavanja nedostataka u sjeni i sjeni.

Instrumenti i uređaji preporučeni za nerazorno ispitivanje cjevovoda zavarenih spojeva:

  • povećalo;
  • vernier caliper;
  • mikrometar;
  • indikator dubine;
  • uzorci zavarivanja;
  • Rendgenski, zračni, ultrazvučni i magnetski detektori;
  • pokazivač curenja;
  • analizator plina.

Nerazorna analiza zavarenih spojeva cjevovoda važan je element koji osigurava pouzdanost i sigurnost. Njegovo ponašanje regulirano je standardima i nužno u proizvodnji i pogonu cjevovoda.

Dodajte komentar