Hvordan er ikke-destruktiv testing av sveisede ledd av

Konstruksjonen av lange rørledninger krever mange sveisede ledd av enkelte rør. Sveisekvaliteten kan ha en betydelig innvirkning på ytelsen til hele motorveien. Metoder for kontroll av sveisede ledd gjør det mulig å snakke med en tilstrekkelig grad av pålitelighet om deres kvalitet.

Montering av rørledd ved sveising

Montering av rørledd ved sveising.

Regjeringsstandarder regulerer strengt behovet for å verifisere påliteligheten til rørledninger. Slik verifisering er nødvendig for å sikre sikkerheten til tjenestene sine. Ikke-destruktiv testing av sveisede rørledninger inngår i det objektive kvalitetsstyringssystemet for motorveier, og er en obligatorisk og effektiv måte å vurdere pålitelighet og sikkerhet på.

Feildannelse

Ved sveising av rørledninger og tilhørende termiske effekter i sveisen og områdene ved siden av det, kan det oppstå feil (brudd).

Feil på sveisen

Feil på sveisen

Disse feilene under drift kan føre til en nedgang i metallets styrkeegenskaper, en reduksjon av driftssikkerheten og holdbarheten til rørledningen, endringer i transportegenskaper, utilstrekkelig dimensjonsnøyaktighet og nedbryting av utseendet. Hovedårsakene til mangler er: brudd på sveiseteknologien, bruk av dårlig kvalitet eller utilstrekkelig kvalifikasjoner for ansatte. En rekke feil i sveisede ledd er synlige ved visuell inspeksjon, men de fleste er skjult og kan bare oppdages ved spesielle metoder. Feil kan med andre ord være intern og overflate (ekstern).

Tilbake til innholdsfortegnelsen

Typer av skader og feil

Hovedformene for defekter i sveisede soner kan identifiseres: massetilstrømning, underkastelse, ujevn penetrasjon, sprekker og porer (både ekstern og intern), utenlandsk inneslutning.

Defekter kan deles og på grunn av deres forekomst. To hovedgrupper utmerker seg: Mangler forårsaket av metallurgiske egenskaper og termiske effekter, og mangler forårsaket av menneskelige faktorer, brudd på sveiseforhold. Den første kan tilskrives i krystallstrukturen - sprekker (kald og varm) i sveisen og sveiseseksjonen, porene, slaggen, strukturelle endringer i metallet. Fra den andre gruppen skiller slike feil som unormaliserte sveisedimensjoner, ujevn penetrasjon, underkutt, gjennombrudd, knuter, kratere, ufyllet metall og noen andre ut.

Ordning av rørkantspreparasjon for sveising

Ordning av rørkantspreparasjon for sveising.

Brudd på sømestørrelser kan påvirke rørledningens pålitelighet, så hvis slike avvik er mer enn normalisert ved standarder, anses de å være feil. Slike feil indikerer indirekte forekomst av interne defekter i sveisen. Hovedfeilene av denne typen er: En skarp ujevnhet av sveisens bredde og høyde langs dens lengde, en bratt overgang fra forveiszonen til sveisningen, en merkbar grovhet av sveisemetallet, store sadler og talje.

Tilbake til innholdsfortegnelsen

Rørledninger: analyse av ulike feil

Feil på sveiset ledd i form av overløp vises når smelten strømmer sterkt til den kalde nær suturssonen. Sagen kan være i form av individuelle dråper, og kan strekke seg over en betydelig avstand langs sveisesømmen. Årsaker til noduler:

  • overskytende sveisestrøm;
  • feil tilt;
  • elektrodebevegelse under sveising;
  • ignorerer vinkelen på rørene når de er tilkoblet.

Slaggen er ofte ledsaget av utjevning av ujevn og dårlig kvalitet inntrengning av sveisemetallet, samt utseendet på ytre og indre sprekker.

Mønster av knuter

Ordninger for dannelse av knuter.

Underkutt er spor i metallet som kommer til grensen med sveisen. En slik defekt reduserer det virkelige tverrsnittet av sømmen og fører til utseendet av overdreven spenning, noe som kan føre til at veksten deres kommer til sprekker med den etterfølgende ødeleggelse av sveiset felles.

Feil i form av brennstoff forekommer som hull gjennom hvilke smelten har strømmet fra sveisebassenget. Grunnen til dannelsen av en slik defekt kan være en lav sveisehastighet, et overvurdert gap mellom rørets ender når de sveises, og et overskudd av sveisestrømmen. Utilstrekkelig eller ujevn inntrenging av sømmer er forårsaket av mangel på pålitelig tilslutning av kanter i små områder. En slik defekt reduserer sveisens reelle tverrsnitt og fører til utseendet av restspenninger, som kan forårsake etterfølgende sprekking og ødeleggelse av metallet.

Sprekk kan tilskrives de farligste typer feil. De kan vises på et hvilket som helst punkt i sveisesonen (inkludert metallets nærmetall) og har hvilken som helst retning (langsgående og tverrgående). Av deres størrelse er de delt inn i microcracks og sprekker. En slik defekt oppstår både ved ukorrekte smeltekrystallisasjonsbetingelser og ved et overskudd av karbon-, svovel- og fosforkonsentrasjoner i sveisepunktet. Sprekk påvirker signifikant alle hovedparametrene for sveisede ledd av rørledninger.

Tabellen med tillatte verdier av underskåret under sveising

Tabell over tillatte verdier under underveising under sveising.

Utenlandske inneslutninger svekker styrkeegenskapene. Den farligste er tilstedeværelsen av slagginneslutninger dannet når det ikke er tilstrekkelig rengjøring av slagge fra sveisens overflate etter sveising. Disse innlemmelsene øker i stor grad korrosjonen av metallet.

Gass- eller luftporer blir vanligvis dannet inne i sveisen. De kan ha en enkelt karakter, og de kan stamme fra grupper og til og med danne kjeder av hulrom. Porene kan slå seg ned på overflaten av metallet, og danne depression (fistel). Porene reduserer styrken av sømmer betydelig, og dannelsen av kjeder av hulrom kan forårsake trykkreduksjon av rørledningen.

Krenkelser i sveisemetallets struktur eller den nær sømløse sonen kan manifestere seg gjennom en økning i konsentrasjonen av oksider, mikroporer og mikrosekker, grovt korn. Termisk regimet i dannelsen av metallstrukturen spiller en avgjørende rolle. Overdreven oppvarming fører til dannelsen av store korn i strukturen. Når metallet brenner, kan det oppstå korn med oksiderte overflater. Alt dette fører til metallets skrøbelighet.

Tilbake til innholdsfortegnelsen

Generell teori om ikke-destruktiv testing

Under metoden for ikke-destruktiv testing ligger et sett med metoder som gir deg mulighet til å bestemme de nødvendige parametrene uten å kompromittere integriteten til den sveisede ledningen av rørledningen. Sveisede ledd må overvåkes i alle stadier av forberedelse, fremstilling og forberedelse til drift, og regelmessig under drift.

Faktorer som påvirker sveisekvaliteten

Faktorer som påvirker sveisekvaliteten.

Ikke destruktive kontrollmetoder kombinerer kontroll ved ekstern undersøkelse for å oppdage eksterne feil, studerer tetthet av sveisede sveisete ledd og kontrollmetoder for å etablere skjulte feil ved bruk av spesielle enheter. Ikke-destruktiv testing er tildelt som et separat stadium av den teknologiske prosessen med å produsere hele rørledningen.

Statlige standarder regulerer kontrollen av sveisede ledd av rørledninger. Så, GOST 3242-79 definerer seks grunnleggende typer kontroll, og GOST 30242-97 klassifiserer typer feil i sveisede ledd av rørledninger. Hovedformålet med å bruke spesielle metoder er å bestemme plasseringen og størrelsen på skjulte mangler, så alle metodene tilhører feilvarslingsgruppen. Det ikke-destruktiva testsystemet omfatter følgende metoder: kapillær, stråling, akustisk, magnetisk, ultralyd.

Tilbake til innholdsfortegnelsen

Ekstern visuell inspeksjon

Den første metoden for ikke-destruktiv testing av sveisede ledd av rørledninger er en ekstern visuell inspeksjon og måling, som utføres kontinuerlig i alle stadier av produksjon og drift av rørledninger. Først og fremst, ved visuell inspeksjon av sveiset ledd av rør, er tilstedeværelsen av eksterne defekter, som overløp, underkutt, porekratere, brennkrefter, eksterne sprekker og andre, bestemt. Ved denne inspeksjonen anbefales det å bruke et forstørrelsesglass med en ti ganger økning.

Den generaliserte ordningen for å underbygge normene for antagelighet av mangler

Generell ordning for å underbygge normer for antagelighet av mangler.

Det neste trinnet er å måle dimensjonene til de sveisede elementene og fikse feilplasseringen. Ved måling fastsettes følgende dimensjoner av sveisen: Bredden og høyden, størrelsen på de konvekse delene og hjørnene på grensen med nær suturssonen. For kontroll av størrelsene brukes spesielle maler. Resultatene av måling av sveisene blir sammenlignet med de normaliserte verdiene som er fastlagt av statlige standarder for disse sveisingstyper.

Tilbake til innholdsfortegnelsen

Lekkasjetest

Sveisede rørledninger må være lekkasjerte for de stoffene (væsker eller gasser) som transporteres gjennom denne rørledningen. Tettheten (impermeability) kontroll utføres etter at rørledningen er montert. Den inneholder følgende grunnleggende verifikasjonsmetoder: kapillær, kjemisk, boblende, samt ved støvsuging og bruk av en lekkasjer.

Verifiseringen av sveisete ledd ved hjelp av kapillærmetoden er basert på egenskapen til parafin for å bruke kapillærene for å trenge gjennom indre hulrom (porer, sprekker). For å kontrollere sveisens tetthet påføres en vandig løsning av kritt og tørkes. Fra siden av sømmen overfor krittmalte overflaten, blir overflaten helt fylt med petroleum. Hvis det er en lekkasje, vil det oppstå spor av petroleum på den kalkholdige overflaten. Ved bruk av petroleum, vil det være mulig å bestemme forekomsten av interne defekter med en størrelse mindre enn 0,1 mm.

Diagram over valg av avvisningsnivå med ultralydstesting av rumpesømmer

Diagram over valg av avvisningsnivå med ultralydstesting av rumpesømmer.

Stramhetskontroll ved bruk av ammoniakk er basert på farging av indikatoren ved kontakt med alkali. Indikatoren er en løsning av fenolftalein eller salpetersyre kvikksølv, reagenset er ammoniakk i gassform.

Boble kontrollmetode inkluderer kontroll av lufttrykk. Trykkluft pumpes inn i røret, og sveisens tetthet kontrolleres av bobler når rørledningen er nedsenket i et vannbad. Testen kan være basert på deteksjon av vannbobler når man lager et hydraulisk trykk inne i røret. Før prøvingen tørkes overflaten av røret, og under test blir det indre vanntrykket tilveiebrakt som overstiger arbeidstrykket i rørledningen med 1,5 ganger.

Ved kontroll av sveisede ledd av kritiske rørledninger benyttes en kontroll med en gasselektrisk lekkasjer. For testing brukes heliumgass, som har høy permeabilitet. En spesiell lekkasøysonde oppdager utseendet av gass, og den elektroniske enheten analyserer mengden og sveisens grad av tetthet.

Tilbake til innholdsfortegnelsen

Magnetisk defekt installasjonsmetode

Diagram over magnetisk metode for sveising av kvalitetskontroll

Skjema for magnetisk metode for kvalitetskontroll av sveisen.

Ikke-destruktive metoder for overvåkning av sveisede ledd av rørledninger, tatt hensyn til materialets magnetiske egenskaper, tillater oss å etablere feilstedet ved å studere magnetisk spredning i ujevne strukturer under magnetisering av metallet i sveiset sonen. En del av røret magnetiseres ved hjelp av en magnetventil plassert i det indre hulrommet, eller ved vikling av viklingstråden over sveisesømmen. Prøven utføres ved hjelp av pulver-, induksjons- eller magnetisk metode, som er forskjellig i metoden for måling av dispersjonen av magnetisk fluss.

Pulverstyringsmetode innebærer bruk av magnetisk pulver (sagsmeljern) avsatt på overflaten av sveiset område. Når et magnetfelt opprettes i et pulver, er partiklene orientert og bildet av magnetspektret er tydelig dannet. Så du kan oppdage sprekker og porer på betydelige dybder. For å styre ved hjelp av induksjonsmetoden, brukes søkere der en elektromotorisk kraft er opprettet under påvirkning av en spredning magnetisk fluss. I dette tilfellet sendes et lydsignal eller et lyssignal vises. Den magnetografiske kontrollmetoden tillater opptak av dispersjonsstrømmen på et magnetbånd plassert på overflaten av en sveiset skjøt. Ved hjelp av en magnetisk feildetektor bestemmes nærværet av feil ved å sammenligne resultatene oppnådd med standarden.

Tilbake til innholdsfortegnelsen

Strålingsmetode

Ikke-destruktiv strålemetoder for kontroll av sveisede ledd av rørledninger er basert på egenskapene til røntgen- og gammastråling. Metallet absorberer stråling forskjellig i nærvær av feil eller strukturelle endringer, som tar hensyn til denne verifikasjonsmetoden. Sveiser blir penetrert av stråler ved hjelp av spesielle strålekilder. Strålene er festet på en spesiell film, hvor områder med mørkere indikerer mangelvariasjoner. Plasseringen og deres størrelser er lett å skille mellom. Kildene til stråling er mye brukt enheter RUP 150-1 og RUE 120-5-1.

Kilder til gammastråler er radioaktive stoffer og deres isotoper, for eksempel kobolt-60 og indium-192.

Verifikasjonsmetoden ligner røntgenkontroll. Den gjennomtrengende evnen til gammastråler er høyere enn for røntgenstråler, noe som øker mulighetene for strålingsmetoden for kontroll av sveisede ledd.

Tilbake til innholdsfortegnelsen

Ultralydmetode

Ultrasonisk sveis inspeksjonsdiagram

Ultralydkontroll av sveiser.

Den ikke-destruktive ultralydsmetoden for kontroll av sveisede ledd er mye brukt for å fikse defekter i hoveddelen av metaller. Denne metoden bruker egenskapen til ultralydbølger til å trenge inn i materialet til en betydelig dybde og spre seg ved grensene for feil. Kilden til bølger er en piezocrystal plassert i en spesialplate (sonde).

Ultralyd brukes i en annen vinkel fra 40 til 73 º C for å sikre et komplett bilde. En annen plate av enheten tar opp de reflekterte bølgene. Som en ultralydsmetode finnes den mest brukte metoden i ekko-metoden, hvor enheten registrerer direkte refleksjon av en puls fra en defekt (ekko). Ved inspeksjon av sveisede ledd av rørledninger brukes ultralydfeildetektorer av typen TUD-320 eller TUD-310. I tillegg brukes skygge- og speilskyggemetoder for ultralydfeildetektering.

Instrumenter og enheter anbefalt for ikke-destruktiv testing av rørledningssveiser:

  • forstørrelsesglass;
  • vernier tykkelse;
  • mikrometer;
  • dybdeindikator;
  • sveisemønstre;
  • Røntgen-, stråle-, ultralyd- og magnetfeildetektorer;
  • lekkasje indikator;
  • gassanalysator.

Ikke-destruktiv analyse av sveisede ledd av rørledninger er et viktig element for å sikre pålitelighet og sikkerhet. Dens adferd styres av standarder og nødvendigvis i produksjon og drift av rørledninger.

Legg til en kommentar