Kako je ispitivanje bez razaranja zavarenih spojeva cevovoda

Izgradnja dugih cevovoda zahtijeva brojne zavarene spojeve pojedinih cijevi. Kvalitet zavarivanja može značajno uticati na performanse čitavog autoputa. Metode kontrole zavarenih spojeva omogućavaju dovoljno pouzdanost da govore o njihovom kvalitetu.

Montaža šema spojeva cevi zavarivanjem

Montaža šema spojeva cevi zavarivanjem.

Vladini standardi striktno regulišu potrebu provjere pouzdanosti cjevovoda. Takva verifikacija je neophodna kako bi se osigurala sigurnost njihovih usluga. Ispitivanje bez razaranja zavarenih spojeva cijevi uključeno je u sistem objektivne kontrole kvaliteta autoputeva i obavezan i efikasan način procjene njihove pouzdanosti i sigurnosti.

Formiranje defekta

Prilikom zavarivanja cjevovoda i odgovarajućih termičkih efekata u zavarivanju i područjima koji se nalaze uz njega, može doći do oštećenja (preloma).

Defekti zavara

Defekti zavara

Ovi nedostaci tokom rada mogu dovesti do smanjenja karakteristika čvrstoće metala, smanjenja operativne pouzdanosti i trajnosti cjevovoda, promjene karakteristika transporta, nedovoljne dimenzionalne tačnosti i degradacije izgleda. Glavni uzroci nedostataka su: kršenje tehnologije zavarivanja, korišćenje materijala lošeg kvaliteta ili nedovoljna kvalifikacija radnika. Veći broj defekata u zavarenim spojevima vidljiv je vizuelnim pregledom, ali većina njih je skrivena i može se otkriti samo posebnim metodama. Drugim rečima, defekti mogu biti unutrašnji i površinski (spoljni).

Nazad na sadržaj

Vrste oštećenja i nedostataka

Moguće je identifikovati glavne oblike defekata u zavarenim zonama: maseni priliv, podrezan, neujednačena penetracija, pukotine i pore (spoljni i unutrašnji), strani uključivanja.

Defekti se mogu podeliti i zbog njihove pojave. Postoje dve glavne grupe: defekti uzrokovani metalurškim karakteristikama i termičkim efektima, kao i nedostaci uzrokovani ljudskim faktorima, kršenje uslova zavarivanja. Prvi se mogu pripisati kristalnoj strukturi - pukotinama (hladnim i vrućim) u zavarivanju i šavnoj sekciji, porama, šljaku, strukturnim promjenama u metalu. Iz druge grupe se ističu nedostatci kao dimenzije varenja, neujednačena penetracija, podreza, opekotine, nodule, krateri, nefunirani metali i drugi.

Šema cevi pripreme za zavarivanje

Šema cevi pripreme za zavarivanje.

Kršenje veličine šava može uticati na pouzdanost cjevovoda, pa ako se takva odstupanja više nego normalizuju standardima, smatraju se da su defekti. Ovi defektovi indirektno ukazuju na prisustvo unutrašnjih defekata u zavarivanju. Osnovni nedostaci ove vrste su: oštra neravnina širine i visine zavara duž njegove dužine, strmog prelaska iz zone pred-zavarivanja u zavar, primetne hrapavosti metala šava, velikih sedlova i struka.

Nazad na sadržaj

Cjevovodi: analiza raznih defekata

Defekt zavarenog zgloba u obliku prelivanja se pojavljuje kada se tečnost snažno propušta na hladnu šuplju šuplju zonu. Saške mogu biti u obliku pojedinačnih kapljica i mogu proširiti na značajnom rastojanju uz varni šav. Uzroci nodula:

  • višak struje zavarivanja;
  • pogrešan nagib;
  • pokret elektrode tokom zavarivanja;
  • ignorišući ugao cevi kada su povezani.

Kočenje je često praćeno pojavom neujednačenog i nepropusnog prodora metala šava, kao i pojavom spoljnih i unutrašnjih pukotina.

Uzorci nodula

Šeme za formiranje nodula.

Podreznice su žljebovi od metala koji se pojavljuju na granici sa zavarivanjem. Ovakav nedostatak smanjuje stvarni presek šavova i dovodi do pojave prekomernih napona, što može dovesti do njihovog rasta u pukotine uz naknadno uništavanje zavarenog spoja.

Defekti u obliku opekotina pojavljuju se kao rupe kroz koje je talina proticao iz zavarenog bazena. Razlog za nastanak ovakvog defekta može biti niska brzina zavarivanja, precenjeni razmak između krajeva cevi kada su zavareni i višak čvrstoće struje zavarivanja. Neadekvatna ili neujednačena penetracija šava uzrokovana je nedostatkom pouzdanog povezivanja ivica u malim područjima. Ovakav defekt smanjuje stvarni presek zavara i dovodi do preostalih napona, što može prouzrokovati kasnije pucanje i uništavanje metala.

Pukotine se mogu pripisati najopasnijim vrstama defekata. Oni se mogu pojaviti u bilo kojoj tački zone zavarivanja (uključujući metalnu površinu) i imaju bilo koji smjer (uzdužni i poprečni). Po svojoj veličini, oni su podeljeni u mikroskop i pukotine. Ovakav defekt je uzrokovan i nepravilnom kristalizacijom taline i prevazilaženjem koncentracije ugljenika, sumpora i fosfora u zavarivačkom bazenu. Pukotine značajno utiču na sve glavne parametre zavarenih spojeva cevovoda.

Tabela dozvoljenih vrijednosti podrezivanja tokom zavarivanja

Tabela dozvoljenih vrijednosti podrezivanja tokom zavarivanja.

Strani uglovi oslobađaju karakteristike snage. Najopasniji je prisustvo ukljičnih šljaka formiranih kada nema dovoljno čišćenja šljake sa površine zavarivanja nakon zavarivanja. Ovi uglovi u velikoj mjeri ubrzavaju koroziju metala.

Gasne ili vazdušne pore se obično formiraju unutar zavara. Oni mogu imati jedinstveni karakter, a mogu poteknuti iz grupa i čak formirati lance praznina. Pore ​​se može usredsrediti na površinu metala, formirajući indentacije (fistula). Pora značajno smanjuju čvrstoću šavova, a stvaranje lanaca praznina može prouzrokovati depresurizaciju cevovoda.

Prekršaji u strukturi metala šiva ili ne-bešavne zone mogu se manifestovati kroz povećanje koncentracije oksida, mikropora i mikrokraka i velikih veličina zrna. Termalni režim u formiranju metalne konstrukcije igra ključnu ulogu. Prekomerno zagrevanje dovodi do stvaranja velikih zrna u strukturi. Kada se metala zapali, mogu se pojaviti zrna sa oksidovanim površinama. Sve ovo dovodi do krhkosti metala.

Nazad na sadržaj

Opšta teorija ispitivanja bez razaranja

Pod metodom ispitivanja bez razaranja nalazi se skup metoda koji vam omogućavaju da odredite potrebne parametre bez ugrožavanja integriteta zavarenog spoja cevovoda. Zavareni spojevi moraju se pratiti u svim fazama pripreme, proizvodnje i pripreme za upotrebu, a periodično tokom rada.

Faktori koji utiču na kvalitet zavarivanja

Faktori koji utiču na kvalitet zavarivanja.

Metode nedestruktivne kontrole kombinuju kontrolu spoljnim pregledom radi otkrivanja spoljnih defekata, proučavaju stezanje zavarenih spojeva i metode kontrole za utvrđivanje skrivenih defekata pomoću posebnih uređaja. Ispitivanje bez razaranja se izdvaja kao zasebna faza tehnološkog procesa proizvodnje celokupnog cjevovoda.

Državni standardi strogo regulišu kontrolu zavarenih spojeva cevovoda. Dakle, GOST 3242-79 definiše šest osnovnih tipova kontrole, a GOST 30242-97 klasifikuje vrste defekata u zavarenim spojevima cevovoda. Osnovna svrha korištenja posebnih metoda je utvrđivanje lokacije i veličine skrivenih defekata, tako da sve metode pripadaju grupi za otkrivanje nedostataka. Sistem ispitivanja bez razaranja uključuje sledeće metode: kapilarni, zračni, akustični, magnetni, ultrazvučni.

Nazad na sadržaj

Vanjski vizuelni pregled

Prvi metod ispitivanja bez razaranja zavarenih spojeva cjevovoda je spoljni vizuelni pregled i merenje, koji se kontinuirano odvija u svim fazama proizvodnje i rada cevovoda. Pre svega, vizuelnim pregledom zavarenog spoja cijevi, utvrđeno je prisustvo spoljnih defekata, kao što su prelivi, podrezvice, krateri pora, opekotine, spoljne pukotine i drugi. Ovim pregledom preporučuje se upotreba lupe sa desetostrukim porastom.

Generalizovana šema za opravdanje normi prihvatljivosti nedostataka

Generalizovana shema potkrepljenja normi prihvatljivosti nedostataka.

Sledeći korak je merenje dimenzija zavarenih elemenata i popravljanje lokacije defekata. Prilikom merenja utvrđuju se sledeće dimenzije zavara: širina i visina, veličina konveksnih delova i uglovi na granici sa blizkom šupljoj zoni. Za kontrolu veličina koriste se specijalni šabloni. Rezultati merenja zavara se upoređuju sa normalizovanim vrednostima utvrđenim državnim standardima za ove vrste zavarivanja.

Nazad na sadržaj

Ispitivanje curenja

Zavareni spojevi cijevi moraju biti nepropusni za te supstance (tečnosti ili gasove) koji se transportuju kroz ovaj cjevovod. Kontrola tegobe (nepropustljivost) se vrši nakon sastavljanja cjevovoda. Uključuje sledeće osnovne metode ispitivanja: kapilarne, hemijske, mehurčke, kao i usisavanjem i upotrebom pronalazača curenja.

Proveravanje zavarenih zglobova pomoću kapilarnog metoda zasnovano je na svojstvu kerozina za upotrebu kapilara za prodiranje kroz unutrašnje praznine (pore, pukotine). Da bi se proverila steznost zavara, vodeni rastvor krede se nanosi i osuši. Sa strane šavova nasuprot površini obojene borom, površina se obiluje zalijevanjem kerozina. Ako dođe do curenja, onda će se tragovi kerozina pojaviti na povlačnoj površini. Kada se koristi kerozin, biće moguće odrediti prisustvo unutrašnjih defekata veličine manje od 0,1 mm.

Shema izbora nivoa odbijanja ultrazvučnim testiranjem šavova

Dijagram izbora nivoa odbijanja ultrazvučnim testiranjem šavova.

Kontrola zatezanja pomoću amonijaka zasniva se na bojenju indikatora u kontaktu sa alkalijama. Indikator je rastvor fenolftaleina ili živinske kiseline azotne kiseline, reagens je amonijak u plinastom stanju.

Metoda kontrole mehura uključuje proveru pritiska vazduha. Komprimovani vazduh se uliva u cev i čvrstoća vara se proverava pomoću mehurića kada se dio cevovoda potopi u vodeno kupatilo. Test može biti zasnovan na detekciji vodenih mehurića prilikom stvaranja hidrauličkog pritiska unutar cijevi. Prije testiranja, površina cevi se osuši, a tokom testiranja obezbeđen je unutrašnji pritisak vode koji premašuje radni pritisak u cjevovodu za 1,5 puta.

Kod kontrole zavarenih spojeva kritičnih cevovoda koristi se kontrola pomoću detektora curenja. Za testiranje koristi se helium gas, koji ima visoku propustljivost. Specijalna sonda za otkrivanje curenja otkriva izgled gasa, a elektronska jedinica analizira njegovu količinu i stepen čvrstoće zavarivanja.

Nazad na sadržaj

Metoda instalacije magnetnog defekta

Dijagram magnetskog metoda kontrole kvaliteta zavara

Dijagram magnetskog metoda kontrole kvaliteta zavara.

Metode ispitivanja bez razaranja za zavarene spojeve cevovoda, uzimajući u obzir magnetske osobine materijala, omogućavaju utvrđivanje lokacije defekata proučavajući magnetno rasipanje u nehomogenim strukturama tokom magnetizacije metala zavarene zone. Dio cijevi se magnetizuje korišćenjem solenoida postavljenog u unutrašnju šupljinu ili namotanjem žice za navijanje preko zavarenog spoja. Ispitivanje se vrši metodom praškastih, induktivnih ili magnetografskih metoda, koji se razlikuju u metodu merenja disperzije magnetnog fluksa.

Metoda kontrole praha uključuje upotrebu magnetnog praha (gvožđa) koji se nanosi na površinu zavarenog područja. Kada se magnetno polje stvara u prahu, čestice su orjentisane i slika magnetnog spektra je jasno formirana. Tako možete otkriti pukotine i pore na značajnim dubinama. Za kontrolu korišćenjem indukcionog metoda koriste se tražioci u kojima se stvara elektromotorna sila pod uticajem magnetnog fluksa raspršivanja. U ovom slučaju emituje se zvučni signal ili se pojavi svetlosni signal. Metoda magnetografske kontrole omogućava snimanje disperzionog fluksa na magnetnoj traci postavljenoj na površini zavarenog spoja. Koristeći magnetni detektor defekata, prisustvo defekata određuje se upoređivanjem dobijenih rezultata sa standardom.

Nazad na sadržaj

Metoda zračenja

Metode ne-destruktivnog zračenja kontrole zavarenih spojeva cjevovoda zasnovane su na svojstvima rendgen-zraka i gama zraka. Metala apsorbuje radijaciju različito u prisustvu defekata ili strukturnih promena, što uzima u obzir ovaj metod verifikacije. Zavarivanje prodiru zraci pomoću posebnih izvora zračenja. Zrači su fiksirani na specijalnom filmu, gde područja tamenja ukazuju na prisustvo defekata. Lokacija i njihove veličine se lako razlikuju. Izvori zračenja su široko upotrebljeni uređaji RUP 150-1 i RUE 120-5-1.

Izvori gama zraka su radioaktivne supstance i njihovi izotopi, na primjer, kobalt-60 i indij-192.

Metod verifikacije sličan je rendgenskoj inspekciji. Penetraciona sposobnost gama zraka je veća nego kod rendgenskih zraka, što povećava mogućnosti radijacionog načina kontrole zavarenih zglobova.

Nazad na sadržaj

Ultrazvučna metoda

Ultrazvučni pregled zavarivanja

Ultrazvučni pregled zavarivanja.

Ne-destruktivna ultrazvučna metoda kontrole zavarenih spojeva široko se koristi za fiksiranje defekata u većini metala. Ova metoda koristi svojstvo ultrazvučnih talasa za prodiranje materijala na značajnu dubinu i disperziju na granicama defekata. Izvor talasa je piezokristal koji se stavlja u posebnu ploču (sonda).

Ultrazvuk se nanosi pod različitim uglom od 40 do 73º C kako bi se osigurala potpuna slika. Još jedna ploča uređaja beleži reflektovane talase. Kao ultrazvučna metoda, najčešće korišćena metoda je eho metoda, u kojoj uređaj beleži direktan odraz impulsa sa defekta (echo). Tokom pregleda zavarenih spojeva cjevovoda, koriste se ultrazvučni detektori otkaza tipa TUD-320 ili TUD-310. Pored toga, koriste se metode senke i ogledala u snimanju ultrazvučnih detekcija.

Instrumenti i uređaji preporučeni za ispitivanje bez razaranja cevnih zavarenih spojeva:

  • lupa;
  • kaliper;
  • mikrometar;
  • indikator dubine;
  • obrasci zavarivanja;
  • X-zraci, zračenje, ultrazvuk i magnetni detektori;
  • indikator curenja;
  • analizator gasa.

Nedestruktivna analiza zavarenih spojeva cjevovoda je važan element koji obezbeđuje pouzdanost i sigurnost. Njegovo ponašanje se reguliše standardima i nužno u proizvodnji i radu cevovoda.

Dodajte komentar