Potrubí jsou potrubí skládající se z velkého počtu trubek propojených svařováním. Ten může být proveden špatně, což bude mít nenapravitelné následky – prasknutí svaru. Proto se před uvedením potrubí do provozu provádí nedestruktivní testování potrubí.
Jak důležitá je kontrola kvality
Hlavní konstrukce potrubí jsou vystaveny vážnému zatížení, a to jak zevnitř, tak zvenku. Proto je zvláštní pozornost věnována kontrole kvality svarů.
Proces svařování je spojen s vysokou teplotou, která taví kov trubek. Právě v této době se mění jejich struktura. Pokud nedodržíte techniku svařovacího procesu, po ochlazení se uvnitř švu vytvoří vady. Svařovaný kov se stává nehomogenní.
- Externí. Dobře viditelné na povrchu švu. Tato kategorie také zahrnuje ty vady, které se nacházejí uvnitř kovu v hloubce ne větší než 2 mm.
- Vnitřní, jsou hluboké. Jsou umístěny hlouběji než 2 mm.
Vady ve spojích potrubí mají různý tvar a umístění. Mezi nimi jsou chyby se standardními názvy a specifické:
- Trhliny. Vada, která je několikrát delší než široká. Toto je nejnebezpečnější moment ve svaru, který často vede k jeho prasknutí. Trhliny spadají do dvou kategorií. Mohou být umístěny jak uvnitř švu, tak vně. Často jsou průchozí trhliny. Jsou nejnebezpečnější.
- Póry, to jsou skořápky. Kulové defekty (tvar může být jiný, ale vždy dutý), vzniklé v důsledku plynů, které se uvolňují při svařování kovu. patří do vnitřní skupiny.
- Krátery. Jedná se prakticky o póry, které se vytvořily na povrchu svaru potrubí (malé prohlubně). Důvodem jejich vzhledu je přerušení svařovacího oblouku. Nebezpečí kráterů je, že v místě jejich výskytu se zmenšuje tloušťka svaru. A to má vliv na pevnost spoje.
- Podříznutí. Tvoří se na hranici konců trubek a svaru. Tím se zmenší oblast kontaktu mezi dvěma kovy. V takových úsecích se zvyšuje vnitřní napětí, zvláště když se zvyšuje zatížení potrubí.
- Přílivy. Jedná se o vrstvu kovu, která se překrývá na povrchu švu. Ukazuje se, že horní a spodní vrstva spolu prakticky nesouvisí. Průřez připojení není stejný, jak požaduje GOST.
- Nedostatek penetrace. Vnitřní typ defektů. Vyznačuje se tím, že uvnitř potrubního spojení je kov, který nemá požadované vlastnosti. Byl vytvořen působením nižší teploty, než požaduje GOST. Proto se vlivem zatížení v takovém úseku rychle zvyšují napětí kovu, což vede k deformaci s následným prasknutím.
- Svarový kov je porézní. Jsou to všechny stejné póry nebo skořepiny, pouze malé velikosti a rozmístěné rovnoměrně po celém objemu svarového spoje (jako celku nebo po částech).
- Cizí částice uvnitř šicího kovu. Důvodem je špatná práce svářeče. Před zahájením svařování jsou všechny spojované povrchy důkladně očištěny. Obvykle se k tomu používají kovové kartáče a odmašťovače. Pokud se příprava neprovede, do svaru se dostanou úlomky, které sníží jeho pevnost.
- Vyhořet. To je, když je technologie svařování porušena a elektrodový oblouk prochází kovem spoje. Ze stejného důvodu se na druhé straně tvoří prověšení.
Aby všechny tyto problémy neovlivnily provoz potrubí, provádí se kontrola. Dnes se používají různé metody, ale všechny spadají do kategorie nedestruktivních. Existují i destruktivní metody, ale ty se používají pro laboratorní výzkum. Ve všech ostatních případech nedestruktivní.
Jsou pohodlné, protože:
- není třeba zkoumaný objekt vyřezávat a odnášet do laboratoře;
- všechny procesy se provádějí na místě svařování;
- K provádění kontroly je zapotřebí kompaktní zařízení s nízkou hmotností.
Na nedestruktivní testování potrubí jsou kladeny přísné požadavky. Diagnostiku provádí vyškolený odborník. Zároveň jsou přísně dodržována pravidla a předpisy pro provádění kontroly.
Jaké metody se používají při nedestruktivním testování
Existuje několik typů nedestruktivních zkoušek potrubí, při kterých se používají různé materiály, zařízení a technologie.
- Vizuální a měřicí kontrola.
- Radiografická detekce defektů.
- S pomocí ultrazvuku.
- Magnetická detekce defektů.
- kapilární metodou.
Vizuální měření
Tento typ kontroly potrubí je založen na kontrole potrubních spojů, a to jak vizuálně, tak pomocí měřicích přístrojů. Proto tato technika detekuje pouze vnější vady.
Tato nedestruktivní metoda je nepřesná, i když jednoduše implementovatelná. Tento typ kontroly je povinný. Provádí se před přechodem na jinou nedestruktivní metodu. Koneckonců, když najdete chybu na povrchu, nemůžete pokračovat do další fáze, jejíž provedení je dražší. Takový spoj lze okamžitě odmítnout.
S ohledem na snadnost vedení se k tomu obvykle používá jednoduché měřící zařízení, například posuvné měřítko nebo pravítko. Před měřením se místo s defektem očistí alkoholem, kyselinou nebo jiným rozpouštědlem.
Pokud je prasklina například malá, bere se na pomoc lupa. Předpokladem pro tento typ nedestruktivního testování je určení tvaru defektu a jeho velikosti.
Radiografická detekce defektů
Jedna z nejpřesnějších metod nedestruktivního testování potrubí, která umožňuje identifikovat i drobné vady svaru. Zároveň je také určeno jejich přesné umístění.
Technika je založena na konvenčním rentgenovém záření. Je použita malá instalace, která prosvítá kovem spoje potrubních prvků a zobrazuje je na rentgenovém filmu.
Ultrazvukové nedestruktivní testování
Technologie je založena na akustických změnách uvnitř kovu. Pokud je homogenní, pak zvuk projde, aniž by se změnila jeho charakteristika a směr. Když se na cestě objeví závada, objeví se změny, které se projeví v přijímači. Hlavním parametrem změny je rychlost pohybu zvuku.
Podstata nedestruktivní techniky:
- Ze zesilovače vychází ultrazvuk s ultra vysokou frekvencí vibrací;
- prochází svarem;
- pokud se srazí např. s trhlinou nebo skořápkou, pak se odrazí od jejich vnitřního povrchu (dutiny), změní směr a vrátí se zpět do přijímače.
Čím větší je úhel lomu, tím větší je trhlina nebo jiná vada.
Magnetické nedestruktivní testování
Existuje takový termín jako magnetická permeabilita. To je, když magnetické vlny procházejí kovem po určitou dobu. Pokud se tento indikátor sníží, pak uvnitř materiálu na cestě vlny narazily na překážku, kterou začaly obcházet. Proto jejich rychlost klesla a doba průchodu se prodloužila.
K provádění tohoto nedestruktivního testování svarových spojů potrubí se používá speciální zařízení. S jeho pomocí procházejí kovem elektromagnetické vlny. Prášek se předběžně nalije na povrch nebo se uvnitř nalije suspenze se železem. Minerál se shromažďuje kolem poškozené oblasti.
Existuje další možnost zvaná magnetografie. Zde se místo prášku nebo suspenze používá magnetický film. Na něm jsou zobrazeny všechny nedostatky kovu. Po provedení kontrolních procedur se film umístí do defektoskopu, odkud se informace přečtou. Může to být zvuk nebo ve formě obrazu.
Kapilární nedestruktivní testování
Tato technologie umožňuje identifikovat vady svaru v potrubním systému pomocí speciálních kapalin nazývaných penetranty. Jejich hlavní vlastností je pronikat do materiálů, i když mají kapilární změny.
Mezi tyto tekutiny patří:
- petrolej;
- terpentýn;
- benzen;
- transformátorový olej atd.
Pokud penetrant prošel kovem potrubního spojení, znamená to, že je v něm chyba. Pokud to neprošlo, tak je vše v pořádku.
Proces provádění nedestruktivního testování:
- na svarový spoj potrubí se nanáší křída nebo kaolin v kapalné formě;
- po zaschnutí nanesené vrstvy se suchá část odstraní;
- na zbývající vrstvu se aplikuje petrolej;
- po půl hodině je třeba zkontrolovat zadní stranu kloubu;
- pokud se tam najdou šmouhy od petroleje, tak je šev vadný, pokud ne, spojení je spolehlivé.
Dnes se do penetrantů přidávají látky, které pomáhají jednoznačněji identifikovat nedostatky kovů. V podstatě dva:
- červený pigment;
- luminiscenční látka.
První se používá, když se kontrola provádí během dne s přirozeným osvětlením místa. Druhá noc, na kterou používají lampy s ultrafialovým světlem.
Nedestruktivní testování potrubí, které není vystaveno silnému namáhání, lze provádět jednoduššími způsoby: hydraulickým nebo pneumatickým. K tomu je uvnitř vedení hnána tlaková voda nebo vzduch.
V prvním případě se provádí nedestruktivní testování zjišťováním netěsností z opačné strany spoje, tedy z vnější strany potrubí. Ve druhém se navíc používá pěna, která se nanáší na svar. Pokud začne bublat, jedná se o závadu.
Nedestruktivní metody kontroly potrubí zjednodušily integritu a kvalitu potrubních spojů. Využití defektoskopie, zejména rentgenové a ultrazvukové, prakticky přiblížilo pravděpodobnost odhalení vad svařování ke 100 %. Zároveň taková kontrola umožňuje zjistit, kde se závada nachází, kolik jich je, jaké velikosti a tvary.
Co myslíte, je nutné aplikovat sofistikovanější metody nedestruktivního testování potrubí, nebo může stačit přívod vody / vzduchu do systému? Pište do komentářů. Sdílejte článek na sociálních sítích a přidejte jej do záložek.
Více o tom, jak probíhá kontrola svarů, se dozvíte také ve videu.
Aby svarový spoj odpovídal stanoveným kvalitativním požadavkům, je nutné jej kontrolovat, počínaje kontrolou přípravy švu, pokračující kontrolou při svařování a konče kontrolou hotového svarového spoje. Na základě toho se rozlišují tyto druhy kontroly svařování: předběžné, proudové a konečné.
Elektrické metody
Tento typ nedestruktivního testování podle GOST R 56542-2015 je založen na analýze parametrů elektrického pole (nebo proudu) působícího na ovládaný objekt nebo vznikajícího v objektu vlivem vnějšího vlivu.
Informativní parametry jsou v tomto případě elektrická kapacita nebo potenciál. Pro řízení dielektrik nebo polovodičů se používá kapacitní metoda. Umožňuje analyzovat chemické složení plastů a polovodičů, detekovat v nich nespojitosti a vyhodnocovat vlhkost sypkých materiálů.
Řízení vodičů se provádí metodou elektrického potenciálu. V tomto případě je tloušťka vodivé vrstvy, přítomnost nespojitostí v blízkosti povrchu vodiče řízena měřením poklesu potenciálu v určité oblasti.
Typy řízení svarových spojů
Předběžná kontrola
Předběžná kontrola zahrnuje kontrolu kvality svařovaného kovu a materiálů pro svařování. Kromě toho ovládají přípravu svarových hran a montáž svařovaných dílů, provozuschopnost zařízení pro svařování, svářecí techniku a přístroje. Kromě toho je nutné provést zkoušky svařitelnosti oceli, které zahrnují mechanické zkoušky, metalografický rozbor a zkoušky pravděpodobnosti praskání za studena a praskání za tepla při svařování.
Kontrola proudu svařování
Řízení proudu se provádí přímo během svařování. Zároveň se kontroluje dodržování technologie svařování (dodržování svařovacích režimů, kvalita čištění mezisvarů, vyplňování svařovacích kráterů, případné předběžné a doprovodné nahřívání a další body).
Finální kontrola svařování
Při závěrečné kontrole se zkontrolují hotové svarové spoje. Hotový svařovaný výrobek musí plně splňovat požadavky na něj.
Celková pracnost všech kontrolních operací může dosáhnout až 30 % celkové pracnosti výroby svařované kovové konstrukce. Rozsah kontroly závisí na tom, jak vysoké jsou požadavky na kovové konstrukce, na složitosti technologie svařování a na kvalifikaci dozorového personálu.
Metoda vířivých proudů
Má jiný název – metoda vířivých proudů. Je založena na změnách působení elektromagnetického pole cívky s polem vířivých proudů indukovaných touto cívkou v řízeném objektu. Vhodné pro detekci povrchových vad magnetických i nemagnetických dílů a polotovarů. Umožňuje také najít praskliny na výrobcích různých konfigurací.
Hodnota metody vířivých proudů spočívá v tom, že vlhkost, ani tlak, ani znečištění prostředí, ani radioaktivní záření a dokonce ani kontaminace objektu nevodivými látkami nemají na měřicí signál prakticky žádný vliv. Jeho oblasti použití jsou následující:
- Kontrola lineárních rozměrů výrobků (například průměr tyče, trubky, tloušťka plechů, tloušťka stěn pouzder).
- Měření tloušťky nanášených nátěrů (rozsah od mikrometrů do desítek milimetrů).
- Stanovení odchylky složení a struktury kovů a slitin.
- Stanovení hodnot mechanických namáhání.
Jaké metody se používají pro kontrolu svarových spojů?
Kontrola svarových spojů se provádí pomocí těchto kontrolních metod: vnější kontrola, metalografická analýza, chemická analýza, mechanické zkoušky, přenos rentgenového nebo gama záření, ultrazvuková detekce vad, magnetická detekce vad. Pro spolehlivou kontrolu je nutné svarový spoj očistit od strusky, okují a rozstřiku při svařování.
V jádru lze metody kontroly svařování rozdělit do dvou skupin: metody destruktivního zkoušení a metody nedestruktivního zkoušení svarových spojů. O každé z těchto skupin bude pojednáno níže.
Tepelné metody
Důležitým parametrem je registrace změn vyskytujících se v tepelných nebo teplotních polích analyzovaného vzorku. Pro řízení se měří teplota a rozdíly v tepelných charakteristikách objektu.
Tepelný pohled na NDT může být pasivní nebo aktivní. V prvním případě nejsou vzorky ovlivňovány vnějšími zdroji tepla a teplotní pole je měřeno na ovládacím mechanismu. Zvýšení nebo snížení teploty na některých místech může naznačovat přítomnost některých nedostatků, jako jsou praskliny v motorech. S aktivním řízením teploty se materiály nebo produkty ohřívají nebo ochlazují a teplota se měří ze dvou protilehlých stran.
Pro získání přesných a objektivních dat se používají tyto primární měřicí převodníky tepelného záření: teploměry, termočlánky, tepelné odpory, polovodičová zařízení, elektronická vakuová zařízení, pyroelektrické prvky. Často se používají indikátory tepelného pole, což jsou desky, pasty, filmy látek citlivých na teplo, které se při dosažení určitých teplot mění. Izolují se tak tepelné indikátory tání, tepelné indikátory měnící barvu a fosfory.
Tepelné metody umožňují díky použití speciálního zařízení měřit fyzikální a geometrické parametry objektů bez dotyku na poměrně velké vzdálenosti. Umožňují také detekovat chemické a fyzikální znečištění, drsnost a povlaky na jejich površích na základě hodnot koeficientu tepelného záření.
Metody destruktivního zkoušení svarových spojů
Metody destruktivního zkoušení svařování jsou různé zkoušky svařovaných vzorků, které umožňují zjistit parametry svaru a tepelně ovlivněné zóny. Tyto metody zahrnují mechanické a metalografické testování, stejně jako chemické analýzy. Nejčastěji se takové testy provádějí na kontrolních vzorcích a méně často na samotném výrobku. Kontrolní vzorky musí být ze stejného materiálu jako samotný výrobek a jsou svařeny stejnou technologií.
Metalografické studie svarových spojů
Metalografický rozbor spočívá ve vrtání a leptání kovového povrchu 10% vodným roztokem mědi a chloridu amonného. V tomto případě musí vrtaná plocha procházet jak svarovým kovem, tak základním kovem. Doba moření je 2-3 minuty. Na konci moření se zbytky chloridu měďnatého smyjí vodou.
Čtěte také: Studium soustružení 7-8 tříd 1. část Konstrukce šroubořezného soustruhu TV – 6. Učitel techniky GBOU Střední škola 323 Seliverstov Yu.I. vážený učitel. – prezentace
Poté se leptaný povrch zkoumá pouhým okem (makrostrukturální vyšetření), nebo pomocí optických přístrojů (makrostrukturální vyšetření). Při kontrole se zjišťuje kvalita průvaru a přítomnost vnitřních vad svaru. Při svařování kritických kovových konstrukcí se metalografické studie provádějí v rozšířeném rozsahu. Pro jejich realizaci se používají speciální mikro- a makrořezy vyrobené z kontrolních desek svařených dohromady, nebo desek vyříznutých přímo ze svarového spoje.
Makrostrukturní metalografické vyšetření se provádí pouhým okem, případně lupou či lupou. Tímto způsobem kontroly je možné určit charakter umístění viditelných vad svaru.
Při mikrostrukturální analýze se struktura svaru a přechodová zóna zkoumá pomocí optických přístrojů, což dává nárůst 50-2000krát. Mikrostrukturální vyšetření umožňuje určit přítomnost struskových vměstků ve svarovém kovu, detekovat popáleniny a nestavení, vidět nejmenší trhliny a póry v kovu a odhadnout velikost kovových zrn.
Chemický rozbor svarového spoje
Při provádění chemické analýzy se zjišťuje chemické složení svaru, základního kovu a elektrod a zjišťuje se jejich soulad se stanovenými normami pro výrobu svařovaného výrobku. Chemická analýza musí být provedena v souladu s požadavky GOST 122-75, která specifikuje metody odběru vzorků pro chemickou a spektrální analýzu.
Mechanické zkoušení svarového spoje
Pro provádění mechanických zkoušek se nejčastěji vyrábějí speciální kontrolní vzorky ze stejného kovu stejnou technologií jako svarový spoj. V některých případech se zkoušky provádějí na vzorcích vyříznutých ze svarového spoje.
Při provádění mechanických zkoušek se zjišťují takové mechanické vlastnosti spoje jako pevnost v tahu, rázová houževnatost, tvrdost a maximální úhel ohybu a tažnost kovu. Tvar a rozměry vzorků odebraných ke zkoušce musí odpovídat GOST 6996. Podle této normy se zkouší svarový kov, tepelně ovlivněná zóna a základní kov.
Optické metody
Druh nedestruktivního testování založeného na působení světelného záření na předmět s registrací výsledků tohoto působení se nazývá optický. Obvykle existují tři skupiny metod:
