Како је испитивање без разарања заварених спојева цевовода

Изградња дугих цевовода захтијева бројне заварене спојеве појединих цијеви. Квалитет заваривања може значајно утицати на перформансе читавог аутопута. Методе контроле заварених спојева омогућавају довољно поузданост да говоре о њиховом квалитету.

Монтажа шема спојева цеви заваривањем

Монтажа шема спојева цеви заваривањем.

Владини стандарди строго регулишу потребу провјере поузданости цјевовода. Таква верификација је неопходна како би се осигурала сигурност њихових услуга. Испитивање без разарања заварених спојева цијеви укључено је у систем објективне контроле квалитета аутопутева и обавезан и ефикасан начин процјене њихове поузданости и сигурности.

Формација дефекта

Приликом заваривања цевовода и одговарајућих термичких ефеката у заваривању и подручјима који се налазе уз њега могу се формирати дефекти (фрактура).

Дефекти завара

Дефекти завара

Ови недостаци током рада могу довести до смањења карактеристика чврстоће метала, смањења оперативне поузданости и издржљивости цјевовода, промјене карактеристика транспорта, недовољне димензионалне тачности и деградације изгледа. Главни узроци недостатака су: кршење технологије заваривања, коришћење материјала лошег квалитета или недовољна квалификација радника. Бројни недостаци у завареним спојевима видљиви су визуелним прегледом, али већина њих је скривена и може се открити само посебним методама. Другим речима, дефекти могу бити унутрашњи и површински (спољни).

Назад на садржај

Врсте оштећења и недостатака

Могуће је идентификовати главне облике дефеката у завареним зонама: масени прилив, подрезан, неуједначена пенетрација, пукотине и поре (спољашње и унутрашње), страни укључивања.

Дефекти се могу поделити и због њиховог настанка. Постоје две главне групе: дефекти узроковани металуршким карактеристикама и термичким ефектима, те дефекте изазване људским факторима, кршење услова заваривања. Први се могу приписати кристалној структури - пукотинама (хладним и врућим) у заваривању и шавној секцији, порама, шљаку, структурним променама у метал. Из друге групе, истичу се недостаци као што су ненормализоване димензије заваривања, неуједначена пенетрација, подрезвице, изрези, нодуле, кратери, нефунирани метали и други.

Схема припреме ивице цеви за заваривање

Схема припреме ивице цеви за заваривање.

Прекршаји величине шава могу утицати на поузданост цевовода, па ако се таква одступања више стандардизују по стандардима, сматрају се да су дефекти. Овакви недостаци индиректно указују на присуство унутрашњих дефеката у заваривању. Основни недостаци ове врсте су: оштра неравнина ширине и висине завара дуж његове дужине, стрмог преласка из зоне пред-заваривања у завар, приметне храпавости метала шава, великих седлова и струка.

Назад на садржај

Цевоводи: анализа различитих дефеката

Дефект завареног зглоба у облику преливања се појављује када се течност снажно пропушта у хладну шупљу шупљу зону. Сашке могу бити у облику појединачних капљица, а могу се проширити на значајном растојању дуж завареног споја. Узроци нодула:

  • вишак струје заваривања;
  • погрешан нагиб;
  • покрет електроде током заваривања;
  • игноришући угао цеви када су повезани.

Кочење је често праћено појавом неуједначеног и непропусног продирања метала шава, као и изглед спољашњих и унутрашњих пукотина.

Паттернс оф нодулес

Схеме за формирање нодула.

Подрезници су жљебови у металу који се појављују на граници са заваривањем. Овакав дефект смањује стварни пресек шава и доводи до појаве прекомерних напона, што може довести до њиховог раста у пукотине уз накнадно уништавање завареног зглоба.

Дефекти у облику опеклина појављују се као рупе кроз које је талина протицао из завареног базена. Разлог за настанак оваквог дефекта може бити ниска брзина заваривања, прекомерни размак измедју крајева цеви када су заварени и прекорачена је јачина струје заваривања. Неадекватна или неуједначена пенетрација шава је узрокована недостатком поузданог повезивања ивица у малим подручјима. Такав дефект смањује стварни пресек завара и доводи до преосталих напона, што може проузроковати касније пуцање и уништење метала.

Пукотине се могу приписати најопаснијим врстама дефеката. Могу се појавити у било којој тачки зоне заваривања (укључујући металну површину) и имати било који смјер (уздужни и попречни). По својој величини, они су подељени у микроракусе и пукотине. Овакав дефект је узрокован и неправилном кристализацијом талине и превазилажењем концентрације угљеника, сумпора и фосфора у заваривном базену. Пукотине значајно утичу на све главне параметре заварених спојева цевовода.

Табела дозвољених вриједности подрезивања током заваривања

Табела дозвољених вриједности подрезивања током заваривања.

Страни углови ослобађају карактеристике снаге. Најопасније је присуство углова уља, формираних када нема довољно чишћења шљаке са површине заваривања након заваривања. Ови углови у великој мјери убрзавају корозију метала.

Гасови или ваздушне поре се обично формирају унутар завара. Они могу имати јединствени карактер, а могу потекнути у групама и чак формирати ланце празнина. Поре се мозе наслонити на површину метала, формирајући урез (фистула). Пора значајно смањују чврстоћу шавова, а стварање ланаца празнина може проузроковати депресуризацију цевовода.

Прекршаји у структури метала шива или не-бешавне зоне могу се манифестовати кроз повећање концентрације оксида, микропора и микрокрака, велике величине зрна. Термални режим у формирању металне структуре игра кључну улогу. Прекомерно загревање доводи до стварања великих зрна у структури. Када се спаљује метал, могу се појавити зрна са оксидованим површинама. Све ово доводи до крхкости метала.

Назад на садржај

Општа теорија испитивања без разарања

Под методом испитивања без разарања налази се скуп метода који вам омогућавају да одредите потребне параметре без угрожавања интегритета завареног споја цевовода. Заварени спојеви морају се пратити у свим фазама припреме, производње и припреме за употребу, а периодично током рада.

Фактори који утичу на квалитет заваривања

Фактори који утичу на квалитет заваривања.

Методе без деструктивне контроле комбинују контролу спољним прегледом ради откривања спољних дефеката, проучавају стезање заварених спојева и методе контроле како би успоставили скривене дефекте помоћу посебних уређаја. Испитивање без разарања се издваја као засебна фаза технолошког процеса производње целокупног цјевовода.

Државни стандарди строго регулишу контролу заварених спојева цевовода. Дакле, ГОСТ 3242-79 дефинише шест основних типова контроле, а ГОСТ 30242-97 класификује врсте дефеката у завареним спојевима цевовода. Основна сврха коришћења посебних метода је да се утврди локација и величина скривених дефеката, тако да све методе припадају групи за откривање недостатака. Систем испитивања без разарања укључује следеће методе: капиларне, зрачне, акустичне, магнетне, ултразвучне.

Назад на садржај

Спољни визуелни преглед

Први метод испитивања без разарања заварених спојева цјевовода је спољни визуелни преглед и мерење, који се континуирано одвија у свим фазама производње и рада цевовода. Пре свега, визуелним прегледом завареног споја цијеви утврђено је присуство спољних дефеката, као што су преливи, подрезвице, кратери пора, горења, спољашње пукотине и други. Овим прегледом препоручује се употреба лупе са десетоструким порастом.

Генерализована шема за оправдање норми прихватљивости недостатака

Генерализована схема поткрепљења норми прихватљивости дефеката.

Следећи корак је мерење димензија заварених елемената и поправљање локације дефеката. Приликом мерења утврђују се следеће димензије завара: његова ширина и висина, величина конвексних делова и углови на граници са ближом шупљом зоном. За контролу величина користе се специјални шаблони. Резултати мерења завара упоређени су са нормализованим вредностима утврђеним државним стандардима за ове врсте заваривања.

Назад на садржај

Испитивање цурења

Заварени спојеви цеви морају бити непропусни за те супстанце (течности или гасове) који се транспортују кроз овај цјевовод. Контрола затегњавања (непропустљивост) се врши након састављања цјевовода. Укључује следеће основне методе испитивања: капиларне, хемијске, мехурчке, као и усисавањем и употребом проналазача цурења.

Провера заварених зглобова помоћу капиларне методе заснована је на својству керозина за употребу капилара за продирање кроз унутрашње празнине (поре, пукотине). Да би се провјерила нејасност заваривања, водени раствор креде се наноси и осуши. Са стране шавова насупрот површином обојене површине, површина се обилно излије с керозином. Уколико дође до цурења, онда ће трагови керозина бити на површини од кречњака. Када се користи керозин, биће могуће утврдити присуство унутрашњих дефеката величине мање од 0,1 мм.

Схема избора нивоа одбијања ултразвучним тестирањем шавова

Дијаграм избора нивоа одбијања ултразвучним тестирањем шавова.

Контрола затезања помоћу амонијака заснива се на бојењу индикатора у контакту са алкалијама. Индикатор је раствор фенолфталеина или живинске киселине живине, реагенс је амонијак у плинастом стању.

Метода контроле мехура укључује проверу притиска ваздуха. Компримовани ваздух се улива у цев и чврстоћа вара се проверава помоћу мехурића када се дио цевовода потопи у водено купатило. Тест може бити заснован на детекцији водених мехурића приликом стварања хидрауличког притиска унутар цеви. Пре тестирања, површина цеви се осуши, а током тестирања обезбеђује се унутрашњи притисак воде који премашује радни притисак у цјевоводу за 1,5 пута.

Када врши контролу заварених спојева цевовода који се користе, користи се детектор за цурење. За тестирање користи се хелиум гас, који има високу пропустљивост. Специјална сонда за откривање цурења открива изглед гаса, а електронска јединица анализира његову количину и степен чврстоће заваривања.

Назад на садржај

Метода инсталације магнетног дефекта

Дијаграм магнетског метода контроле квалитета завара

Дијаграм магнетског метода контроле квалитета завара.

Методе испитивања без разарања за заварене спојеве цевовода, узимајући у обзир магнетске особине материјала, омогућавају утврђивање локације дефеката проучавањем магнетног распршивања у нехомогеним структурама током магнетизације метала заварене зоне. Дио цеви је магнетизован коришћењем соленоида постављеног у унутрашњу шупљину или намотањем жице за навијање преко завареног споја. Испитивање се врши методом прашкастих, индуктивних или магнетографских метода, који се разликују у методу мерења дисперзије магнетног флукса.

Метода контроле праха укључује употребу магнетног праха (гвожђа) који се депонује на површини завареног подручја. Када се у праху ствара магнетно поље, честице су орјентисане и слика магнетног спектра је јасно формирана. Дакле, можете открити пукотине и поре на значајним дубинама. За контролу коришћењем индукционог метода користе се тражиоци у којима се ствара електромоторна сила под утицајем магнетног флукса распршивања. У том случају емитује се звучни сигнал или се појави светлосни сигнал. Метода магнетографског управљања омогућава снимање дисперзионог флукса на магнетној траци постављеној на површини завареног споја. Коришћењем магнетног детектора квара, присуство дефеката одређује се упоређивањем добијених резултата са стандардом.

Назад на садржај

Метода зрачења

Методе без деструктивног зрачења контроле заварених спојева цјевовода засноване су на својствима рентгенског и гама зрачења. Метала апсорбује зрачење другачије у присуству дефеката или структурних промена, што узима у обзир овај метод верификације. Заваривање продиру зраци помоћу посебних извора зрачења. Зракови су фиксирани на специјалном филму, где подручја затамњења указују на присуство дефеката. Локација и њихове величине се лако разликују. Извори зрачења су широко употребљени уређаји РУП 150-1 и РУЕ 120-5-1.

Извори гама зрака су радиоактивне супстанце и њихови изотопи, на пример, кобалт-60 и индијум-192.

Метод верификације сличан је рендгенском прегледу. Пенетрациона способност гама зрака је већа него код рендгенских зрака, што повећава могућности радијационог начина контроле заварених зглобова.

Назад на садржај

Ултразвучна метода

Ултразвучни преглед заваривања

Ултразвучни преглед заваривања.

Не-деструктивна ултразвучна метода контроле заварених спојева широко се користи за фиксирање дефеката у већем броју метала. Ова метода користи својство ултразвучних таласа за продирање материјала на значајну дубину и дисперзију на границама дефеката. Извор таласа је пиезокристал који се поставља у посебну плочу (сонда).

Ултразвук се наноси под различитим углом од 40 до 73º Ц како би се осигурала потпуна слика. Још једна плоча уређаја бележи рефлектоване таласе. Као ултразвучна метода, најчешће коришћена метода је ехо метода, у којој уређај бележи директан одраз импулса са дефекта (ецхо). Током прегледа заварених спојева цевовода, користе се ултразвучни детектори отказа типа ТУД-320 или ТУД-310. Поред тога, користе се методе сензора и сенке у сенци ултразвучне детекције.

Инструменти и уређаји препоручени за испитивање без разарања цевних заварених спојева:

  • магнета;
  • калипер;
  • микрометар;
  • индикатор дубине;
  • обрасци заваривања;
  • Рентгенски, зрачни, ултразвучни и магнетни детектори;
  • индикатор цурења;
  • анализатор гаса.

Недеструктивна анализа заварених спојева цјевовода је важан елемент који обезбеђује поузданост и сигурност. Њено понашање се регулише стандардима и нужно у производњи и раду цевовода.

Додајте коментар