Сварочный шов двух труб – самый ненадежный участок в трубопроводах. От его качества зависит, как долго прослужит магистраль. Чтобы избежать аварий в процессе эксплуатации конструкции, проводится дефектоскопия трубопроводов. Особенно это важно для магистралей, располагаемых под землей.
Общие сведения
Существует несколько методов обнаружения дефектов в сварных швах труб:
- магнитный;
- акустический;
- электрический;
- оптический.
Их задача – определить герметичность стыков, прочность металла в швах, присутствуют ли напряжения и прочие параметры, которые определяют надежность трубопроводов. При этом методы дефектоскопии практически одинаковы для всех видов магистралей: тепло-, газо-, водо-, нефтепроводов.
Дефектоскопия трубопроводов
Все выше озвученные методы относятся к категории «неразрушающих» технологий. То есть, дефектоскопия производится прямо на строительной площадке. Стыки труб не разрушаются, что снижает себестоимость монтажных работ.
В основе дефектоскопии трубопроводов лежит сканер, называемый дефектоскопом. У каждой технологии свой принцип работы этого оборудования. Самые эффективные дефектоскопы:
- вихретоковые;
- ультразвуковые;
- магнитно-порошковые;
- капиллярные.
Подробно о способах
Дефектоскопия трубопроводов – процедура, которую обязательно нужно проводить после монтажа магистрали. Это позволит избежать ее возможной деструкции в процессе эксплуатации. Дефектоскопия дает возможность выявить любые дефекты в трубах. Принцип работы сканеров, которые используют в процессе диагностики, отличается. Потому стоит сначала более детально изучить каждый из них.
Вихретоковые дефектоскопы
Принцип работы прибора основан на создании вихревых токов, которые направляются от внешней плоскости трубопровода к внутренней через сварной шов. Ток, проходящий через однородную структуру металла, не изменяет своих параметров. Если внутри шва присутствуют дефекты, то есть его однородность нарушена, возрастает сопротивление, которое снижает силу вихревого тока.
Дефектоскоп это снижение фиксирует и расшифровывает, определяя качество металла шва, дефекты и неоднородность.
Плюсы метода:
- высокая скорость проведения работ;
- низкая погрешность результата;
- невысокая стоимость проводимых операций.
Минусы:
- толщина исследуемого шва – не больше 2 мм;
- надежность прибора низкая.
Принцип действия вихретокового дефектоскопа
Ультразвуковые дефектоскопы
Ультразвуковая дефектоскопия трубопроводов считается самой используемой технологией. Она проводится с применением пяти разных способов обнаружения дефектов:
- Эхо-импульсный метод.
- Теневой.
- Эхо-зеркальный.
- Зеркально-теневой.
- Дельта метод.
В первом случае ультразвук отправляется прибором через слой сварного шва. Если внутри металла есть дефекты, происходит отражение импульса в виде эха. То есть, ультразвук возвращается обратно. Прибор фиксирует время возврата, которое определяет глубину расположения раковины или поры.
Во втором случае используют не только прибор, отправляющий ультразвуковой сигнал, но и отражатель. Последний устанавливают на противоположной стороне сварного стыка трубопровода. Если известно расстояние между двумя частями прибора и время прохождения звука, то при изменении второго параметра (увеличения) можно определить, где располагается дефект, какого он размера.
Третий вариант ультразвуковой дефектоскопии напоминает первый. Только к дефектоскопу прилагается отражатель, который устанавливается на верхней поверхности шва, как и излучатель сигнала. Оба элемента располагаются параллельно друг к другу. Если на приемник пришел сигнал, значит, внутри металла есть дефект, который отразил луч.
Следующий метод напоминает предыдущий. Отличие – сигнализатор и отражатель располагаются друг к другу под углом 90°.
Пятый способ ультразвуковой дефектоскопии используется редко. Причины – сложность настройки оборудования, длительная расшифровка полученных результатов. В его основе лежит перенаправление ультразвуковой энергии, направление которой меняет дефект сварного шва.
При этом подается луч поперечный, трансформирующийся в продольный. Частично происходит зеркальное отражение. Отражатель ловит именно продольный сигнал, от силы которого зависит величина изъяна в стали.
Магнитно-порошковые дефектоскопы
В основе этой дефектоскопии лежит свойство стали менять магнитное поле около участков, отличающихся от основной части низкой плотностью. Здесь оно становится слабее. У трещин, раковин или пор внутри металла плотность низкая за счет воздуха, находящегося в них.
Для обнаружения дефектов в трубопроводах применяется магнитный порошок, он же ферромагнитное вещество. Его засыпают на сварной шов, куда подают электрический ток с помощью двух катушек – намагничивающей и дополнительной. Электричество внутри металла образует магнитное поле. Если присутствуют дефекты, вокруг них оно ослабевает. Это причина притягивания магнитного порошка.
Если в процессе проведения исследования на поверхности собирается порошок, это говорит об одном – на этом участке обнаружен изъян сварного шва. Внутритрубная дефектоскопия магистральных трубопроводов проводится именно этим способом.
Существует два варианта проведения проверки – сухой и мокрый. В первом случае используется магнитный порошок. Во втором суспензия этого порошка – водный раствор.
Чтобы качество проводимой проверки с помощью второго варианта было высокое, необходимо исследуемую поверхность дополнительно обработать промежуточным материалом – техническим маслом, солидолом и прочими.
К преимуществам магнитно-порошковой дефектоскопии можно отнести:
- наглядный результат, видимый без дополнительных приборов;
- низкую цену.
Недостатки:
- небольшая глубина исследования – до 1,5 мм;
- использовать можно только на трубопроводах, собранных из ферромагнитных сплавов;
- сложность размагничивания крупных труб.
Капиллярные дефектоскопы
Эта технология используется для выявления мелких поверхностных трещин, которые не видны невооруженным глазом. Они являются подтверждением того, что металл в стыке двух участков трубопровода неоднороден.
Процесс дефектоскопии трубопровода проводится так:
- На сварной шов наносится индикаторное вещество – пенетрант. Оно имеет свойство проникать в мельчайшие дефекты под действием капиллярных сил. Отсюда и название метода.
- Обработанную поверхность очищают от нанесенного вещества, которое уже проникло вглубь металла.
- Поверх наносят проявитель в виде порошка белого цвета. Это может быть тальк, окись магния или другое вещество. Оно обладает важным свойством – адсорбцией. То есть, может впитывать в себя другие вещества.
- Проявитель начинает вытягивать из трещин пенетрант, который образует на поверхности белого порошка рисунок изъянов стыка. При этом индикатор хорошо виден в лучах ультрафиолета.
Эту разновидность дефектоскопии трубопроводов обычно используют, если необходимо обнаружить поверхностные изъяны металла на стыке. Для глубоких дефектов он бесполезен. И это минус. Главное достоинство – простота проведения.
Итоги
Для проверки стыков труб в магистральных трубопроводах не обязательно использовать один способ дефектоскопии. Каждый участок можно обследовать тем или иным вариантом. При выборе оптимального способа требуется сначала оценить, насколько стык ему соответствует. К примеру, для водопроводов подойдет капиллярный метод, для нефте- и газопроводов только ультразвуковой.
Дефектоскопия трубопровода – необходимая процедура, которая позволяет оценить качество проложенной магистрали, выявить все возможные изъяны. Проводится она несколькими методами. Лучше делать процедуру на этапе монтажа трубопровода, чтобы после завершения работ не столкнуться неприятными “сюрпризами” в виде протечек или разрывов.
А какой метод предпочли бы использовать вы и почему? Напишите в х. Поделитесь статьей в социальных сетях и сохраните ее в закладках, чтобы не потерять полезную информацию.
- Также рекомендуем посмотреть подобранные видео по нашей теме.
- Диагностика линейной части магистральных трубопроводов.
- Как производится рентген контроль сварных швов на производстве.
- Исходная статья
Дефектоскопия трубопроводов, рассмотрим их виды: распространена ультразвуковая дефектоскопия сварных швов и соединений
В течение длительного периода использования, трубопроводы попадают под негативное внешнее и внутреннее воздействие окружающей среды. В итоге – металл деградирует, на нем образуются коррозийные образования, появляются трещины и сколы, и другие типы дефектов. Казалось бы, при создании проекта трубопровода используя современные технологии, должна быть обеспеченна полная защита магистральных коммуникаций.
Но, к сожалению, исключить в полной мере возникновение повреждений невозможно. Чтобы небольшие дефекты не превратились в серьезную проблему, используют различные виды контроля.
Одним из них, который не предусматривает вывода в ремонт магистральной системы – является дефектоскопия трубопроводов.
Этот метод диагностики получил широкое распространение. Его применение позволяет выявить следующие виды дефектов:
- потеря уровня герметичности;
- потеря контроля состояния напряженности;
- нарушение сварных стыков;
- разгерметизация сварных швов другие параметры, которые ответственны за надежное функционирование магистралей.
Проверять таким образом можно:
- теплосеть;
- газоподающую сеть;
- нефтепроводы;
- водоподающие трубопроводы и др.
Дефектоскопия на 100% способна выявить недостатки и предупредить серьезные аварии. Методы поиска дефектов постоянно усовершенствуются, обновляется оборудование, и испытываются новые модели дефектоскопов. Плюс ко всему этому проводятся различные анализы для того, что бы в последствие улучшить работу средств.
Ультразвуковая дефектоскопия
Ультразвуковая дефектоскопия трубопровода впервые была предоставлена Соколовым С.Я. в 1928 году. Она создана на основе изучения передвижения ультразвуковых колебаний, 
которые находились под контролем дефектоскопа.
Описывая принцип работы этих устройств, необходимо отметить, что волна звука не меняет направление своего передвижения в среде, имеющем одинаковую структуру. Когда среда разделяется удельным акустическим препятствием, то получается отражение волны.
Видео: Магнитопорошковая дефектоскопия сварных швов
Магнитный контроль — Магнитопорошковая дефектоскопия
Чем выше количество таких препятствий, тем больше волн будет отражена от границы, которая разделяет среду. Возможность обнаружить небольшие дефекты отдельно один от другого определяет длина звуковой волны. А она при этом зависима от того, насколько часты звуковые колебания.
Многообразные задачи, стоящие при проведении ультразвуковой дефектоскопии, привели к тому, что появились большие возможности этого способа поиска неисправностей. Из них выделяют пять основных вариантов:
- Эхо – локация.
- Теневой метод.
- Зеркально-теневой.
- Зеркальный.
- Дельта – способ.
Приборы современного производства для ультразвуковой проверки оснащают несколькими возможностями измерения одновременно. И делают это в разных сочетаниях.
- Эти механизмы отличаются очень высокой точностью, в результате остаточное пространственное разрешение и достоверность итогового вывода о дефективности трубопровода или его деталей получается максимально правдивым.
- Ультразвуковой анализ не приносит повреждений исследуемой конструкции, и дает возможность провести все работы с максимально быстро и без вреда человеческому здоровью.
Ультразвуковая дефектоскопия – это доступная во всех отношениях система контроля мест соединения и швов. То, что в основе этого метода положена высокая возможность проникновения ультразвуковых волн сквозь металл.
Анализ сварных швов
Дефектоскопия сварных швов трубопроводов является обязательной процедурой перед запуском в эксплуатацию магистральных коммуникаций, особенно проходящих под землей.
В любой конструкции сварной шов являлся слабым местом, по этим причинам их качество всегда должно быть под контролем. На сварных швах лежит важная ответственность – они определяют герметичность и качество готового сооружения в целом.
Суть различных подходов для анализа таких стыков состоит в оценке тех или других физических свойств, характеризующих надежность и прочность трубопровода. Дефектоскопия определяет не только размер дефектов, но и оценивает качественное состояние швов. В эту оценку входит:
- показатель прочности;
- возможность противостоять коррозийным образованиям;
- степень пластичности;
- структура металла шовного соединения и области возле него;
- количество о габариты дефекта.
Способ ультразвукового исследования – это один из основных методов выявления дефектов на сварных швах.
Видео: Обзор дефектоскопа магнитопорошкового
Обзор дефектоскопа магнитопорошкового МД-6
Дефектоскопия сварных соединений трубопроводов имеет следующие преимущества.
- Быстрое проведение ревизии.
- Высокая точность исследования.
- Небольшая стоимость.
- Абсолютная безвредность для человека.
- Мобильность используемых для проверки устройств.
- Возможность выполнять проверку качества функционирующего трубопровода.
Самая простая процедура дефектоскопии – это визуальный осмотр. Визуально – измерительный способ позволяет на основе первых полученных результатов при внешнем осмотре определить наличие многих дефектов.
С помощью данного осмотра проверяют уровень качества готовых сварных стыков. Этот вид исследования применяют независимо от других типов контроля. Чаще всего он является очень информативным, и кроме этого, он самый дешевый.
Этим методом выявляют отклонения от номинальных размеров. При этом поверхность трубопровода тщательно очищают от грязи, металлических брызг, ржавых образований, окалины, масла и прочих загрязнений.
В зону внимания попадают сварные швы и прилегающая к ним зона. Все найденные на этом этапе недостатки устраняют до выполнения иных способов дефектоскопии.
Например, заметно выраженные различия в высоте сварного шва свидетельствуют о том, что дуга во время сварочных работ прерывалась.
На период проверочных мероприятий такие стыки рекомендуют обработать 10% раствором азотной кислоты. Если будут заметны грубые геометрические нарушения, то это свидетельствует о нарушении качества сварного шва.
Видео: В видео представлен краткий обзор ультразвуковых приборовTG 110-DL, Avenger EZ
Преимущества данного метода исследования следующие:
- Чаще всего на такую операцию нужно немного времени.
- Небольшая стоимость проверки.
- Безопасность данной процедуры для человеческого здоровья.
- Можно проверить действующий трубопровод.
Ну и куда же без недостатков:
- Возможность разрушающего действия.
- Потребность в спецреактивах и иных расходных материалах.
- Опытные образцы после этого процесса не всегда подлежали восстановлению.
Дефектоскопия стыков трубопроводов
Дефектоскопия соединений трубопроводов – это довольно ответственный процесс, который начинают только после того, как сварной шов готовый. Место состыковки должно остыть и его необходимо очистить от загрязнений.
Еще одним методом проверки является цветная дефектоскопия трубопроводов, ее по-другому называют капиллярный контроль. В основе данной проверке лежит капиллярная активность жидкости. Поры и потрескавшиеся образования создают сетку в стыке.
Когда они контактируют с жидкостью, то они просто пропускают ее сквозь себя. Такой способ дает возможность обнаружить скрытие проблемные образования. Проводят такую процедуру в соответствии к ГОСТу 1844-80.
Часто для этого вида поверки применяют магнитную дефектоскопию. В ее основу положили такое явление, как электромагнетизм. Возле проверяемой зоны механизм создает магнитное поле. Его линии свободно проходят сквозь металл, но когда присутствует повреждение, то линии теряют ровность.
Видео: Проведение внутритрубной диагностики магистральных трубопроводов
Проведение внутритрубной диагностики
Чтобы зафиксировать полученное изображение, используют магнитографическую или магнитопорошковую дефектоскопию. Если применяют порошок, то его накладывают сухим или в виде влажной массы (в нее добавляют масло). Порошок станет скапливаться только в проблемных местах.
Внутритрубная проверка
Внутритрубная дефектоскопия магистральных трубопроводов – это самый эффективный вариант обнаружения проблем, основанный на прогоне по системе труб спецустройств.
Ими стали внутритрубные дефектоскопы, с установленными специальными приборами. Эти механизмы определяют конфигурационные особенности поперечного сечения, выявляют вмятины, утончения и коррозийные образования.
Также есть внутритрубные механизмы, которые созданы для решения конкретных заданий. Например, оборудование, имеющее видео и фотокамеры, инспектирует внутреннюю часть магистрали и определяет степень кривизны и профиль конструкции. Также оно обнаруживает трещины.
Эти агрегаты передвигаются по системе потоком и оснащаются разнообразными датчиками, они накапливают и хранят информацию.
Внутритрубная дефектоскопия магистральных трубопроводов имеет весомые преимущества. Она не выставляет требований ставить устройства, которые ведут систематический контроль.
К сказанному необходимо добавить, что, используя это вид диагностики, можно производить регулярный контроль деформационных изменений по всему участку действующей конструкции с высоким уровнем производительности.
Таким путем можно вовремя установить участок, который несет аварийную угрозу всей системе, и своевременно провести ремонтные работы по устранению неполадок.
Говоря об этом методе, важно заметить, что есть ряд технических трудностей по его внедрению. Основное – он является дорогим. А второй фактор – это наличие устройств только для магистральных трубопроводов с большими объемами.
Видео
Внутритрубная диагностика газопровода
По этим причинам этот метод чаще всего применяют для относительно новых газопроводных систем. Внедрить этот способ для других магистралей можно посредством выполнения реконструкции.
Помимо оговоренных технических трудностей, этот метод отличается максимально точными показателями с обработкой проверочных данных.
Для исследования магистральных трубопроводов не обязательно выполнять все процедуры, чтобы убедиться в отсутствии проблем. Каждый участок магистрали можно проверить тем или другим наиболее подходящим способом.
Чтобы выбрать оптимальный вариант проверки нужно оценить, насколько важна ответственность стыка. И уже, исходя из этого, подбирать метод исследования. Например, для домашнего производства часто хватает визуального осмотра или других бюджетных видах проверок.
Дефектоскопия сварных соединений | Айронкон-Лаб
| 1 | Визуально-измерительный контроль | от 150 руб./п.м. |
| 2 | Ультразвуковая дефектоскопия сварных швов | от 1100 руб./п.м. |
| 3 | Ультразвуковая дефектоскопия трубопроводов | от 1200 руб./п.м. |
Получить коммерческое предложение
Для выявления дефектов сварных соединений используют комплекс различных исследований, объединённых под общим названием – дефектоскопию сварных швов. Применяется для оценки свойства деталей, выявления некачественной работы и пр. Выявляет отсутствие герметичности соединений резервуаров и трубопроводов, а в конструкциях – ослабление шва и внутренние структурные нарушения.
Дефектоскопию выполняют сразу после завершения сварочных работ. Процедура выполняется несколькими способами. Метод выбирают с учетом характеристик исследуемого объекта.
Получаете протокол испытаний
Методы дефектоскопии сварных швов
Мы используем различные варианты неразрушающего контроля:
- Измерительный и визуальный контроль. Это осмотр на наличие наружных дефектов. Некачественно сваренные места выявляют по размеру катета, наличию шлаковых включений, поверхностных пор, непроваров, неравномерности профиля шва. При визуальном осмотре используют специализированные приборы, мощную лупу.
- Капиллярный метод. Принцип исследования основан на способности жидкости заполнять даже незначительные трещины. С помощью капиллярной методики проверяют разные материалы и конструкции. При этом используют вещества – пенетранты, которые окрашивают повреждённые участки.
- Магнитная дефектоскопия. Метод основывается на особенностях электромагнетизма. Искажения регистрируются путем создания магнитного поля в конкретном месте.
- Проверка ультразвуком. Выполняют процедуру с применением ультразвуковых приборов. Датчики фиксируют искажения волн, определяют место, где локализуется проблема. Выполнить дешифровку могут только специалисты.
- Радиографическая методика. Принцип исследовательских мероприятий заключается в особенностях и проникающих способностях гамма-лучей и рентгеновского излучения. Даная методика считается самой точной и достоверной из всех видов контроля.
Дефектоскопия сварных швов – обязательный этап допуска строительных конструкций до эксплуатации, гарантирующий надёжность и долгий срок их использования.
Эксперты аккредитованной строительной лаборатории «Айронкон-Лаб» имеют все необходимые сертификаты и лицензии, а также большой практический опыт для проведения исследований разной сложности. После завершения испытательных мероприятий составляется протокол с результатами.
Чтобы заказать испытания различных строительных материалов или задать интересующие вопросы, оставьте заявку на сайте или позвоните по телефону +7(495)414-12-00.
Дефектоскопия сварных швов — виды контроля качества
Окончание сварных работ – это начало контроля качества сварных соединений. Ведь понятно, что от качества проведенных работ зависит долгосрочная эксплуатация сборной конструкции. Дефектоскопия сварных швов – это методы контроля сварных соединений. Их несколько, поэтому стоит разобраться в теме досконально.
Виды контроля сварных соединений
Существует видимые дефекты сварочного шва и невидимые (скрытые). Первые легко можно увидеть глазами, некоторые из них не очень большие, но при помощи лупы обнаружить их не проблема. Вторая группа более обширная, и располагаются такие дефекты внутри тела сварного шва.
Обнаружить скрытые дефекты можно двумя способами. Способ первый – неразрушающий. Второй – разрушающий. Первый вариант, по понятным причинам, используется чаще всего.
Неразрушающий способ контроля качества сварных швов
В этой категории несколько способов, использующихся для проверки качества сварных швов.
- Визуальный осмотр (внешний).
- Магнитный контроль.
- Дефектоскопия радиационная.
- Ультразвуковая.
- Капиллярная.
- Контроль сварных соединений на проницаемость.
Есть и другие способы, но используются они нечасто.
Визуальный осмотр
С помощью внешнего осмотра можно выявить не только видимые дефекты швов, но и невидимые. К примеру, неравномерность шва по высоте и ширине говорит о том, что в процессе сварки были прерывания дуги. А это гарантия, что шов внутри имеет непровары.
Как правильно проводится осмотр.
- Шов очищается от окалин, шлака и капель металла.
- Затем его обрабатывают техническим спиртом.
- После еще одна обработка десятипроцентным раствором азотной кислоты. Она называется травление.
- Поверхность шва получается чистой и матовой. На ней хорошо видны самые мелкие трещинки и поры.
Внимание! Азотная кислота – материал, разъедающий металл. Поэтому после осмотра металлический сварной шов надо обработать спиртом.
О лупе уже упоминалось. С помощью этого инструмента можно обнаружить мизерные изъяны в виде тонких трещин толщиною меньше волоса, пережоги, мелкие подрезы и прочие. К тому же при помощи лупы можно проконтролировать – растет ли трещина или нет.
При осмотре можно также пользоваться штангенциркулем, шаблонами, линейкой. Ими замеряют высоту и ширину шва, его ровное продольное месторасположение.
Магнитные методы дефектоскопии основаны на создании магнитного поля, которое пронизывает тело сварного шва. Для этого используется специальный аппарат, в принцип работы которого вложено явления электромагнетизма.
Есть два способа, как определить дефект внутри соединения.
- С использованием ферромагнитного порошка, обычно это железо. Его можно использовать как в сухом виде, так и во влажном. Во втором случае железный порошок смешивают с маслом или керосином. Его посыпают на шов, а с другой стороны устанавливают магнит. В местах, где есть дефекты, порошок будет собираться.
- С помощью ферромагнитной ленты. Ее укладывают на шов, а с другой стороны устанавливают прибор. Все дефекты, которые оказываются в стыке двух металлических заготовок, будут отображаться на этой пленке.
Этот вариант дефектоскопии сварных соединений можно использовать для контроля только ферромагнитных стыков. Цветные металлы, стали с хромникелевым покрытием и другие таким способом не контролируются.
Радиационный контроль
Это, по сути, рентгеноскопия. Здесь используются дорогие приборы, да и гамма-излучение вредно для человека. Хотя это самый верный вариант обнаружения дефектов в сварочном шве. Они четко видны на пленке.
Ультразвуковая дефектоскопия
Это еще один точный вариант обнаружения изъянов в сварочном шве. В его основе лежит свойство ультразвуковых волн отражаться от поверхности материалов или сред с разными плотностями.
Если сварной шов не имеет внутри себя дефектов, то есть, его плотность однородна, то звуковые волны пройдут сквозь него без помех.
Если внутри дефекты есть, а это полости, наполненные газом, то внутри получаются две разные среды: металл и газ.
Поэтому ультразвук будет отражаться от металлической плоскости поры или трещины, и вернется обратно, отображаясь на датчике. Необходимо отметить, что разные изъяны отражают волны по-разному. Поэтому можно итог дефектоскопии классифицировать.
Это самый удобный и быстрый способ контроля сварных соединений трубопроводов, сосудов и других конструкций. Единственный у него минус – сложность расшифровки полученных сигналов, поэтому с такими приборами работают только высококвалифицированные специалисты.
Капиллярный контроль
Методы контроля сварных швов капиллярным способом основаны на свойствах некоторых жидкостей проникать в тело материалов по самым мельчайшим трещинкам и порам, структурным каналам (капиллярам). Самое главное, что этим способом можно контролировать любые материалы, разной плотности, размеров и формы. Неважно, это металл (черный или цветной), пластик, стекло, керамика и так далее.
Проникающие жидкости просачиваются в любые изъяны поверхности, а некоторые из них, к примеру, керосин, могут проходить сквозь достаточно толстые изделия насквозь. И самое главное, чем меньше размер дефекта и выше впитываемость жидкости, тем быстрее протекает процесс обнаружения изъяна, тем глубже жидкость проникает.
Сегодня специалисты пользуются несколькими видами проникающих жидкостей.
Пенетранты
С английского это слово переводится, как впитывающий. В настоящее время существует более десятка составов пенетрантов (водные или на основе органических жидкостей: керосин, масла и так далее).
Все они обладают малым поверхностным натяжением и сильной цветовой контрастностью, что позволяет их легко увидеть.
То есть, суть метода такова: наносится пенетрант на поверхность сварочного шва, он проникает внутрь, если есть дефект, окрашивается с этой же стороны после очистки нанесенного слоя.
Сегодня производители предлагают разные проникающие жидкости с разным эффектом обнаружения изъяном.
- Люминесцентные. Из названия понятно, что в их состав входят люминесцентные добавки. После нанесения такой жидкости на шов нужно посветить на стык ультрафиолетовой лампой. Если дефект есть, то люминесцентные вещества будут отсвечивать, и это будет видно.
- Цветные. В состав жидкостей входят специальные светящиеся красители. Чаще всего это красители ярко-красные. Они хорошо видны даже при дневном свете. Наносите такую жидкость на шов, и если с другой стороны появились красные пятнышки, то дефект обнаружен.
Есть разделение пенетрантов по чувствительности. Первый класс – это жидкости, с помощью которых можно определить дефекты с поперечным размером от 0,1 до 1,0 микрона. Второй класс – до 0,5 микрон. При этом учитывается, что глубина изъяна должна превосходить его ширину в десять раз.
Наносить пенетранты можно любым способом, сегодня предлагаются баллончики с этой жидкостью. В комплект к ним прилагаются очистители для зачистки дефектуемой поверхности и проявитель, с помощью которого выявляется проникновение пенетранта и показывается рисунок.
Как это надо делать правильно.
- Шов и околошовные участки необходимо хорошо очистить. Нельзя использовать механические методы, они могут стать причиной занесения грязи в сами трещины и поры. Используют теплую воду или мыльный раствор, последний этап – очистка очистителем.
- Иногда появляется необходимость протравить поверхность шва. Главное после этого кислоту убрать.
- Вся поверхность высушивается.
- Если контроль качества сварных соединений металлоконструкций или трубопроводов проводится при минусовой температуре, то сам шов перед нанесением пенетрантов надо обработать этиловым спиртом.
- Наносится впитывающая жидкость, которую через 5-20 минут надо удалить.
- После чего наносится проявитель (индикатор), который из дефектов сварного шва вытягивает пенетрант. Если дефект небольшой, то придется вооружиться лупой. Если никаких изменений на поверхности шва нет, то и дефектов нет.
Керосин
Этот способ можно обозначить, как самый простой и дешевый, но от этого эффективность его не снижается. Его проводят по этой технологии.
- Очищают стык двух металлических заготовок от грязи и ржавчины с двух сторон шва.
- С одной стороны на шов наносится меловой раствор (400 г на 1 л воды). Необходимо дождаться, чтобы нанесенный слой просох.
- С обратной стороны наносится керосин. Смачивать надо обильно в несколько подходов в течение 15 минут.
- Теперь нужно наблюдать за стороной, где был нанесен меловой раствор. Если появились темные рисунки (пятна, линии), то значит, в сварочном шве присутствует дефект. Эти рисунки со временем будут только расширяться. Здесь важно точно определить места выхода керосина, поэтому после первого нанесения его на шов, нужно сразу проводить наблюдение. Кстати, точки и мелкие пятнышки будут говорить о наличие свищей, линии – о наличии трещин.
Очень эффективен этот метод при стыковочных вариантах соединение, к примеру, труба к трубе. При сварке металлов, уложенных внахлест, он менее эффективен.
Методы контроля качества сварных соединений на проницаемость
В основном этот способ контроля используется для емкостей и резервуаров, которые изготовлены методом сварки. Для этого можно использовать газы или жидкости, которыми заполняется сосуд. После чего внутри создается избыточное давление, выталкивающее материалы наружу.
И если в местах сварки емкостей есть дефекты, то жидкость или газ тут же начнут через них проходить.
В зависимости от того, какой контрольный компонент используется в проверочном процессе, различаются четыре варианта: гидравлический, пневматический, пневмогидравлический и вакуумный. В первом случае используется жидкость, во втором газ (даже воздух), третий – комбинированный.
И четвертый – это создание внутри емкости вакуума, который через дефектные швы будет втягивать внутрь резервуара окрашивающие вещества, наносимые на внешнюю сторону шва.
При пневматическом способе внутрь сосуда закачивается газ, давление которого превышает номинальный в 1,5 раза. С внешней стороны на шов наносится мыльный раствор. Пузырьки покажут наличие дефектов.
При гидравлической дефектоскопии в сосуд заливается жидкость под давлением в 1,5 раза превышающее рабочее, производится обстукивание околошовного участка. Появление жидкости говорит о наличии изъяна.
Вот такие варианты дефектоскопии трубопроводов, резервуаров и металлоконструкций сегодня используют для определения качества сварного шва. Некоторые из них достаточно сложные и дорогие. Но основные просты, поэтому и часто используемые.
- Поделись с друзьями
- 0
- 0
- 0
- 0
Дефектоскопия сварных швов: магнитнопорошковая, ультразвуковая, радиационная
Неразрушающие испытания сварных швов призваны оценивать физические свойства изделий, то есть насколько соединение прочно или надежно. На эти свойства влияет наличие дефектов.
Физические методы контроля дефектов сварных швов называют дефектоскопией сварных швов. По термодинамическому признаку физические способы подразделяются на такие, которые используют:
- передачу энергии;
- движение вещества.
Дефектоскопия сварных швов предназначена для определения соответствия их физических свойств характеристикам, указанным в технических условиях, иными словами – пригодности изделия к эксплуатации.
Виды дефектоскопии
Методы дефектоскопии сварных швов относятся к группе неразрушающего контроля и включают:
- магнитопорошковую дефектоскопию;
- ультразвуковую;
- радиационную.
Магнитопорошковая
Относится к электромагнитным методам контроля. Принцип магнитопорошковой дефектологии строится на обнаружении магнитных полей рассеяния, образованных неоднородностями структуры или дефектами в исследуемом намагниченном образце.
Ферромагнитные частицы магнитного порошка, находясь в магнитном поле, перемещаются в направлении максимальной плотности магнитного потока и втягиваются в магнитное поле рассеяния над дефектной зоной сварного шва. Дефект обнаруживается по скоплению частиц порошка в форме валиков, которые очертаниями напоминают конфигурацию выявленных изъянов.
Для магнитопорошковой дефектоскопии применяют универсальные магнитные дефектоскопы с намагничиванием в постоянном или переменном магнитном поле.
Технология
Методика магнитопорошковой дефектологии сварного соединения включает последовательные действия:
- Подготовка поверхности (очистка от окалины, загрязнений, следов шлака).
- Намагничивание изделия.
- Нанесение на поверхность намагниченного шва сухого ферромагнитного порошка или суспензии с мыльным раствором, маслом, керосином.
- Осмотр поверхности спая. Обнаружение мест с отложениями магнитного порошка.
- Размагничивание контрольного образца.
Применение
При соблюдении технологии магнитопорошковая дефектоскопия обладает чувствительностью к выявлению мелких и тонких трещин. Использование способа позволяет обнаружить дефекты как поверхностные, так и подповерхностные, с высотой (глубиной) дефекта от 0.05 мм и раскрытием от 0.01 мм.
Изъяны, имеющие округлую форму, выявляются хуже. Внутренние дефекты крупного размера , залегающие на глубине до 6 мм от верхней плоскости сварного шва, также выявляются. Их обнаружение требует применения магнитного порошка более крупной фракции.
Шлаковые включения и газовые поры в сварном шве магнитопорошковой дефектоскопией не выявляются.
Способ применяется для дефектоскопии продольных соединений труб, выполненных стыковым электроконтактным способом, и обнаружения трещин и стянутых (узких) непроваров в швах трубопроводов, сваренных электродуговым способом встык.
Ультразвуковая
Относится к одному из методов акустического неразрушающего контроля, при котором используются механические колебания упругой среды с частотой от 0.5 до 10 МГц.
Принцип работы ультразвуковой дефектоскопии основан на использовании пьезоэлектрического эффекта, при котором с помощью пьезокристаллов происходит превращение электрических колебаний в механические.
Контроль ультразвуковой дефектоскопии осуществляется с помощью ультразвукового дефектоскопа. Это прибор для излучения ультразвуковых колебаний, приема отраженных сигналов и их регистрации и для определения координат выявленных дефектов. Эхо-сигналы регистрируют по экрану электронно-лучевой трубки.
Примерная стоимость ультразвукового дефектоскопа на Яндекс.маркет
Технология
Передача ультразвуковых колебаний в исследуемый объект – сварной шов происходит с помощью щупов. Наклонные или призматические щупы применяются для исследования поперечными волнами, возбуждаемыми в спае методом превращения продольных колебаний, в момент их перехода через границу, разделяющую металл и материал щупа. С помощью поперечных волн обнаруживается брак более мелкого размера.
Признак обнаружения дефекта – поступление от отражателя, находящегося в металле шва, эхо-сигнала с амплитудой колебаний, превышающей заданный уровень.
Показатель наличия непроваров и трещин – сохранение на трубке импульса при передвижении щупа по длине сварного шва.
Если импульс быстро пропадает, это свидетельствует о наличии локализованного дефекта шва – шлаков сферической формы, газовых пор.
Для выявления микроскопических отклонений в структуре металла требуются высокие частоты (6-8 Мгц), подаваемые на щуп. Для макроскопических – 1.5-3 Мгц.
Применение
Метод применяется для контроля сварных швов, выполненных всеми видами сварки плавлением. Например:
- соединений из низколегированных и низкоуглеродистых сталей толщиной до 700 мм (электрошлаковая сварка котлов, труб, корпусов доменных печей, корпусов судов);
- стальных соединений толщиной более 80 мм (выявление внутренних дефектов).
На порядок больший успех, чем при других неразрушающих методах контроля, проявляется при обнаружении дефектов в изделиях, выполненных ультразвуковым способом или сваркой давлением.
Ультразвуковой дефектоскопией сложно обнаружить поперечные трещины из-за слабой шероховатости их поверхности, отражение ультразвука от которой носит зеркальный характер.
Радиационная
В основе радиационной дефектоскопии лежит регистрация и анализ ионизирующего излучения после его взаимодействия с исследуемым предметом. Ослабление (поглощение и рассеивание) пучка излучения при его прохождении через разные зоны сварного шва происходит по-разному:
- большая степень – в местах включений большой толщины и плотности по сравнению с основным материалом;
- меньшая степень – в зонах с меньшей толщиной и плотностью материала.
Отсюда следует, что распределенная интенсивность пучка излучения по сечению контролируемого объекта является носителем информации его внутреннего строения или, иными словами – радиационным изображением объекта.
В соответствии со способом получения первичной информации существует три метода радиационной дефектоскопии:
- радиометрический (регистрация электрических сигналов);
- радиоскопический (наблюдение изображения на экране);
- радиографический (фиксация изображения на бумаге, пленке).
Выбор метода зависит от технических условий, требований стандартов к конкретному объекту контроля, его конструктивных особенностей, технологии изготовления, размеров дефектов.
Радиационная дефектоскопия предполагает использование рентгеновских аппаратов – совокупности технических средств, функции которых – получение и использование рентгеновского излучения.
Аппаратура включает:
- источник питания;
- излучатель;
- пульт управления;
- вспомогательные устройства и принадлежности.
Технология
Наиболее распространенный метод контроля – радиографический.
Источник излучения размещается на заданном расстоянии от сварного шва. С противоположной стороны располагается кассета с пленкой. Пленка просвечивается (выдерживается некоторое время под лучами), после чего изымается из кассеты и проявляется. По полученному изображению определяются дефекты.
Применение
Методы радиационной дефектоскопии применяют с целью обнаружения в испытуемых объектах дефектов и изменений внутренней конфигурации и расположения объектов контроля.
В сварных соединениях, выполненных сваркой плавлением, можно обнаружить:
- прожоги;
- трещины;
- разнородные включения;
- поры;
- подрезы;
- смещения кромок;
- непровары;
- раковины;
- превышения проплава;
- утяжины.
При работе точечной и роликовой сваркой:
- непровары;
- выплески;
- включения (металлические и неметаллические);
- поры;
- трещины.
Общие правила выполнения дефектоскопии
Проведение дефектоскопии сварных швов включает несколько этапов.
Вначале производится выбор метода контроля, на который влияют:
- технология сварки;
- вид основного металла;
- размеры и тип соединения, конфигурация;
- ожидаемый тип дефектов и их ориентация.
Проведение контроля выполняется в соответствии с нормами и правилами, указанными в государственных стандартах.
Перед началом исследования персонал должен получить доступ ко всей информации об объекте контроля. Работы в большинстве случаев рекомендуется проводить по окончании всех этапов термообработки изделия.
Некоторые сварные соединения исследуются по прошествии минимального периода, указанного в спецификации на продукцию.
Контроль по обнаружению поверхностных дефектов сварного шва проводится перед исследованием на внутренние дефекты.
Заключительным этапом дефектоскопии сварных швов является разбраковка контролируемых объектов.
Достоинства и недостатки
Ввиду того что дефектоскопия сварных швов относится к неразрушающим методам контроля, она имеет такие же преимущества и недостатки.
Положительные моменты:
- Возможность проведения испытаний непосредственно на изделии, включая его опасные участки.
- Не выполняется разрушение деталей, что важно для дорогостоящих экземпляров.
- Контроль возможен без прекращения работы установки.
- Стоимость исследования ниже, чем при разрушающем контроле.
Недостатки:
- Выполняется косвенная оценка некоторых свойств, не имеющих значения при эксплуатации изделия.
- Для установления корреляционной связи «результат неразрушающего контроля – эксплуатационная надежность» требуются специальные исследования.
- Испытания чаще носят альтернативный характер (годен – негоден).
Загрузка...
