Hur är inte destruktiv testning av svetsade leder av

Konstruktionen av långa rörledningar kräver många svetsade leder av enskilda rör. Svetskvaliteten kan ha en betydande inverkan på hela motorvägens prestanda. Metoderna för kontroll av svetsade leder gör det möjligt att tala med en tillräcklig grad av tillförlitlighet om deras kvalitet.

Monteringsschema för rörledningar genom svetsning

Monteringsschema för rörledningar genom svetsning.

Regeringsstandarder reglerar strikt behovet av att verifiera tillförlitligheten i rörledningarna. Sådan kontroll är nödvändig för att säkerställa säkerheten för sina tjänster. Icke destruktiv provning av svetsade rörledningar ingår i det objektiva kvalitetsstyrningssystemet för motorvägar och är ett obligatoriskt och effektivt sätt att bedöma deras tillförlitlighet och säkerhet.

Defektbildning

Vid svetsning av rörledningar och motsvarande värmeeffekter i svetsen och områden som gränsar till det, kan defekter (sprickbildning) bildas.

Svetsfel

Svetsfel

Dessa defekter under drift kan leda till en minskning av metallets hållfasthetsegenskaper, en minskning av driftsäkerheten och hållbarheten hos rörledningen, förändringar i transportegenskaper, otillräcklig dimensionell noggrannhet och försämring av utseendet. Huvudorsakerna till defekter är: Överträdelser av svetstekniken, användningen av material av dålig kvalitet eller otillräckliga arbetskvalifikationer. Ett antal defekter i svetsade leder är märkbara genom visuell inspektion, men de flesta är gömda och kan endast detekteras med speciella metoder. Med andra ord kan defekter vara interna och ytliga (externa).

Tillbaka till innehållsförteckningen

Typer av skador och defekter

De huvudsakliga formerna av defekter i svetsade zoner kan identifieras: masstillströmning, underskott, ojämn penetration, sprickor och porer (externt och internt), utländska inklusioner.

Defekter kan delas och på grund av deras förekomst. Två huvudgrupper är utmärkta: defekter orsakade av metallurgiska egenskaper och termiska effekter och defekter orsakade av mänskliga faktorer, brott mot svetsförhållanden. Den första kan hänföras till kristallstrukturen - sprickor (kall och varm) i svetsen och svetssektionen, porerna, slaggen, strukturella förändringar i metallen. Från den andra gruppen utmärker sig sådana defekter som oformaliserade svetsdimensioner, ojämn penetration, underskärningar, genombrott, knutpunkter, kratrar, ofylld metall och några andra.

Schema för rörkantsberedning för svetsning

Schema för rörkantsberedning för svetsning.

Överträdelser av sömstorlekar kan påverka tillförlitligheten hos rörledningar, så om sådana avvikelser är mer än normaliserade enligt standarder anses de vara defekter. Sådana defekter indirekt indikerar närvaron av inre defekter i svetsen. Huvuddefekterna av denna typ är: en skarp ojämnhet av svetsens bredd och längd längs dess längd, en brant övergång från försvetszonen till svetsen, en märkbar grovhet av svetsmetallen, stora sadlar och midjemålningar.

Tillbaka till innehållsförteckningen

Rörledningar: analys av olika defekter

Svetsfogens defekt i form av överflöde uppträder när smältan strömmar kraftigt till den kalla nära suturzonen. Saken kan vara i form av individuella droppar och kan sträcka sig över ett avsevärt avstånd längs svetssömmen. Orsaker till knölar:

  • överskott svetsström;
  • fel lutning;
  • elektrodrörelse under svetsning;
  • ignorerar rörets vinkel när de är anslutna.

Slaggen åtföljs ofta av utseendet på ojämn och dålig kvalitet hos svetsmetallen, liksom utseendet på yttre och inre sprickor.

Mönster av knölar

Scheman för bildande av knölar.

Underskärningar är spår i metall som framträder vid gränsen med svetsen. En sådan defekt minskar den reella tvärsnittet av sömmen och leder till utseendet av alltför stora påfrestningar, vilket kan leda till att deras tillväxt spricker med den efterföljande förstöringen av den svetsade leden.

Brister i form av genombrott framträder som hål genom vilka smältan har flödat från svetsbassängen. Anledningen till bildandet av en sådan defekt kan vara en låg svetshastighet, ett överskattat mellanrum mellan rörens ändar när de svetsas och överskott av svetsströmmen överskrids. Otillräcklig eller ojämn penetration av sömmarna orsakas av bristen på tillförlitlig anslutning av kanter i små områden. En sådan defekt minskar det verkliga tvärsnittet av svetsen och leder till utseendet av restspänningar som kan orsaka efterföljande sprickbildning och förstöring av metallen.

Sprickor kan hänföras till de farligaste typerna av defekter. De kan förekomma vid vilken punkt som helst i svetszonen (inklusive metallets närmäteområde) och har någon riktning (längsgående och tvärgående). Av deras storlek är de uppdelade i mikroskador och sprickor. En sådan defekt orsakas både av felaktiga smältkristalliseringsbetingelser och av ett överskott av kol, svavel och fosforkoncentrationer i svetsbassängen. Sprickor påverkar signifikant alla huvudparametrar av svetsade leder av rörledningar.

Tabellen över tillåtna värden på underskottet under svetsning

Tabell över tillåtna undervärden under svetsning.

Utländska inklusioner försvagar styrka egenskaper. Den farligaste är närvaron av slagginslutningar som bildas när det inte finns tillräcklig rengöring av slaggen från svetsarnas yta efter svetsning. Dessa inklusioner påskyndar väsentligt metallets korrosion.

Gas- eller luftporer bildas vanligtvis inuti svetsen. De kan ha en enda karaktär, och de kan härröra i grupper och till och med bilda kedjor av tomrum. Porerna kan slå sig på metallets yta och bilda depression (fistel). Porerna minskar avsevärt näthållfastheten, och bildandet av kammar av hålrum kan orsaka deprimering av rörledningen.

Överträdelser i svetsmetallens struktur eller den närmaste sömlösa zonen kan manifestera sig genom en ökning av koncentrationen av oxider, mikroporer och mikrobrytningar, grovkorn. Termisk regim vid bildandet av metallstrukturen spelar en avgörande roll. Överdriven uppvärmning leder till bildandet av stora korn i strukturen. När metall brinner kan korn med oxiderade ytor förekomma. Allt detta leder till metallets skörhet.

Tillbaka till innehållsförteckningen

Allmän teori om icke-destruktiv testning

Enligt metoden för icke-destruktiv testning ligger en uppsättning metoder som låter dig bestämma de nödvändiga parametrarna utan att äventyra integriteten hos den svetsade leden i rörledningen. Svetsade leder måste övervakas vid alla stadier av förberedelse, tillverkning och förberedelse för drift, och regelbundet under drift.

Faktorer som påverkar svetsarnas kvalitet

Faktorer som påverkar svetsarnas kvalitet.

Icke-destruktiva kontrollmetoder kombinerar kontroll genom extern undersökning för att upptäcka yttre defekter, studera täthet av svetsar av svetsade leder och metoder för kontroll för att fastställa dolda defekter med hjälp av speciella anordningar. Icke-destruktiv testning tilldelas som ett separat steg i den tekniska processen för tillverkning av hela rörledningen.

Statliga standarder reglerar strikt kontrollen av svetsade leder av rörledningar. Så, GOST 3242-79 definierar sex grundläggande typer av kontroll, och GOST 30242-97 klassificerar typer av defekter i svetsade leder av rörledningar. Huvudsyftet med att använda speciella metoder är att bestämma platsen och storleken på dolda defekter, så alla metoder hör till feldetekteringsgruppen. Det icke-destruktiva testsystemet innefattar följande metoder: kapillär, strålning, akustisk, magnetisk, ultraljud.

Tillbaka till innehållsförteckningen

Extern visuell inspektion

Den första metoden för icke-destruktiv testning av svetsade leder av rörledningar är en extern visuell inspektion och mätning, som utförs kontinuerligt vid alla led i tillverkningen och driften av rörledningar. Först av allt, genom visuell inspektion av rörets svetsade led, bestäms närvaron av yttre defekter, såsom överflöden, underskärningar, porskratrar, genombrott, yttre sprickor och andra. Med denna inspektion rekommenderas att använda ett förstoringsglas med en tiofaldig ökning.

Det generella systemet för underbyggnad av normerna för tillåtlighet för defekter

Det generella systemet för underbyggnad av normerna för tillåtlighet för defekter.

Nästa steg är att mäta de svetsade elementens dimensioner och fixa platsen för defekter. Vid mätning fastställs följande dimensioner av svetsningen: dess bredd och höjd, storleken på de konvexa delarna och hörnen på gränsen med den närmaste suturzonen. För kontroll av storlekarna används speciella mallar. Resultaten av mätningar av svetsen jämförs med de normaliserade värdena som fastställs av statliga standarder för dessa typer av svetsning.

Tillbaka till innehållsförteckningen

Läcktest

Svetsade rörledningar måste vara läckagefria för de ämnen (vätskor eller gaser) som transporteras genom denna rörledning. Tightness (impermeability) kontroll utförs efter att rörledningen är monterad. Den innehåller följande grundläggande verifieringsmetoder: kapillär, kemisk, bubblig, samt genom att dammsuga och använda en läcksökare.

Verifieringen av svetsade leder genom kapillärmetoden baseras på egenskapen hos fotogen att använda kapillärer att penetrera genom inre håligheter (porer, sprickor). För att kontrollera svetsens täthet appliceras en vattenlösning av krita och torkas. Från sidan av sömmen mittemot den kritmålade ytan hälls ytan rikligt med fotogen. Om det finns en läcka, kommer spår av fotogen att visas på den kritiga ytan. Vid användning av fotogen är det möjligt att bestämma förekomsten av inre defekter med en storlek mindre än 0,1 mm.

Diagram över val av avstötningsnivå med ultraljudstestning av rumpa sömmar

Diagram över val av avstötningsnivå med ultraljudstestning av rumpa sömmar.

Strängstyrning med ammoniak baseras på färgning av indikatorn vid kontakt med alkali. Indikatorn är en lösning av fenolftalein eller salpetersyra kvicksilver, reagenset är ammoniak i gasformigt tillstånd.

Bubbelkontrollmetoden inkluderar kontroll av lufttrycket. Tryckluft pumpas in i röret och tätheten hos svetsen kontrolleras av bubblor när rörledningssektionen nedsänks i ett vattenbad. Testet kan baseras på detektering av vattenbubblor när man skapar ett hydrauliskt tryck inuti röret. Före provningen torkas rörets yta och under provning tillhandahålls det inre vattentrycket som överstiger arbetstrycket i rörledningen med 1,5 gånger.

Vid kontroll av svetsade leder av kritiska rörledningar används en kontroll med en gaselektrisk läckage detektor. För testning används heliumgas, som har en hög permeabilitet. En speciell läcksökare känner av gasens utseende, och den elektroniska enheten analyserar sin mängd och svetsens täthet.

Tillbaka till innehållsförteckningen

Magnetisk defekt installationsmetod

Diagram över den magnetiska metoden för svetskvalitetskontroll

Schema för magnetisk metod för kvalitetskontroll av svetsen.

Icke-destruktiva metoder för övervakning av svetsade ledningar av rörledningar, med hänsyn till materialets magnetiska egenskaper, tillåter oss att fastställa defektsplatsen genom att studera magnetisk spridning i ojämna strukturer under magnetiseringen av metallen i den svetsade zonen. En del av röret magnetiseras med hjälp av en magnetventil placerad i den inre håligheten, eller genom att linda lindningstråden över svetssömmen. Testet utförs med hjälp av pulver-, induktions- eller magnetisk metod, som skiljer sig åt vid metoden för att mäta dispersionen av magnetflöde.

Pulverkontrollmetod innebär användning av magnetiskt pulver (järnfyllningar) som är avsatta på ytan av det svetsade området. När ett magnetfält skapas i ett pulver är partiklarna orienterade och bilden av magnetspektret är tydligt bildad. Så du kan upptäcka sprickor och porer på avsevärd djup. För att styra med induktionsmetoden används sökare där en elektromotorisk kraft skapas under inverkan av ett spridningsmagnetiskt flöde. I det här fallet sänds en ljudsignal eller en ljussignal visas. Magnetografiska kontrollmetoden möjliggör registrering av dispersionsflödet på ett magnetband som är placerat på ytan av en svetsad ledning. Med hjälp av en magnetfeldetektor bestäms närvaron av defekter genom att jämföra resultaten erhållna med standarden.

Tillbaka till innehållsförteckningen

Strålningsmetod

Icke-destruktiva strålningsmetoder för kontroll av svetsade leder av rörledningar baseras på röntgenstrålarnas och gammastrålarnas egenskaper. Metallen absorberar strålningen annorlunda i närvaro av defekter eller strukturella förändringar, vilket tar hänsyn till denna kontrollmetod. Svetsar penetreras av strålar med speciella strålningskällor. Strålarna är fixerade på en speciell film, där områden av mörkare indikerar förekomsten av defekter. Platsen och deras storlekar är lättskiljbara. Källorna för strålning är ofta använda enheter RUP 150-1 och RUE 120-5-1.

Källor för gammastrålar är radioaktiva ämnen och deras isotoper, till exempel kobolt-60 och indium-192.

Verifikationsmetoden liknar röntgenbesiktning. Gamma strålnings penetrerande förmåga är högre än röntgenstrålning, vilket ökar möjligheterna för strålningsmetoden för kontroll av svetsade leder.

Tillbaka till innehållsförteckningen

Ultraljudsmetod

Ultraljudsvetsinspektionsschema

Ultraljudsinspektion av svetsar.

Den icke-destruktiva ultraljudsmetoden för kontroll av svetsade leder används ofta för att fixa defekter i huvuddelen av metaller. Denna metod använder egenskapen hos ultraljudsvågor att penetrera materialet till ett avsevärt djup och sprida sig vid gränserna för defekter. Vågkällan är en piezokristall placerad i en specialplatta (sond).

Ultraljud appliceras i en annan vinkel från 40 till 73º C för att säkerställa en komplett bild. En annan platta av enheten fångar de reflekterade vågorna. Som en ultraljudsmetod hittas den mest använda metoden i ekotoden, där anordningen registrerar direkt reflektion av en puls från en defekt (eko). Vid inspektion av svetsade leder av rörledningar används ultraljudsdetektorer av typen TUD-320 eller TUD-310. Dessutom används skugg- och spegelskuggsmetoder för ultraljudsdetektering.

Instrument och enheter rekommenderade för icke-destruktiv testning av rörlednings svetsar:

  • förstoringsglas;
  • vernierkaliper;
  • mikrometer;
  • djupindikator;
  • svetsmönster;
  • Röntgen-, strålnings-, ultraljuds- och magnetfeldetektorer;
  • läckageindikator;
  • gasanalysator.

Icke-destruktiv analys av svetsade leder av rörledningar är ett viktigt element för att säkerställa tillförlitlighet och säkerhet. Dess beteende styrs av standarder och nödvändigtvis vid tillverkning och drift av rörledningar.

Lägg till en kommentar