книги / Сварка трубопроводов
..pdfмогут быть ошибочно приняты за дефекты. Для повышения эф фективности и достоверности контроля целесообразна предвари тельная подготовка стыков. Поверхность сварного соединения очищают от грязи, воды, металлических брызг, остатков шлака и др.
Магнитографический контроль осуществляют следующим об разом. На контролируемое изделие накладывают магнитную лен ту и плотно прижимают ее к поверхности, например, резиновым поясом. Намагничивают изделия путем перемещения намагничи вающего устройства вдоль шва. Магнитные поля рассеяния, появ ляющиеся в местах расположения дефектов, фиксируются на маг нитной ленте. Считывание информации с магнитной ленты осу ществляют протягиванием этой ленты через дефектоскоп, при этом определяют местонахождение дефекта.
Оптимальные режимы намагничивания сварных швов в каж дом конкретном случае определяют на эталонах, имеющих недо пустимые дефекты. Эталоны изготовляют из того же материала, что и контролируемое изделие.
Получение видимого изображения существенно расширяет возможности магнитографического контроля, делает его более на глядным, позволяя оценивать не только размеры, но и характер и форму дефектов.
Появившиеся на экране дефекты различных видов характери зуются присущими только им особенностями. Газовые поры и шлаковые включения появляются в виде темных пятен разнооб разной формы. Непровар по кромке изображается черной линией, смещенной от оси шва, а непровар в корне шва — линией посере дине. Подрезы дают изображение в виде широких черных линий по краям шва. При наличии трещин на экране появляются прямые или зигзагообразные линии с неровными краями.
6.8. МЕТОДЫ КАПИЛЛЯРНОГО НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ
Капиллярные методы неразрушающего контро ля основаны на капиллярном проникновении индикаторных жид костей (пенетрантов) в полости поверхностных и сквозных несплошностей материала объектов контроля и регистрации обра
зующихся индикаторных следов визуальным способом или с по мощью преобразователя [29].
Капиллярный НК предназначен для обнаружения невидимых или слабовидимых невооруженным глазом поверхностных
исквозных дефектов в объектах контроля, определения их распо ложения, протяженности (для дефектов типа трещин) и ориента ции по поверхности. Этот вид контроля позволяет диагностиро вать объекты любых размеров и форм, изготовленные из черных
ицветных металлов и сплавов, пластмасс, стекла, керамики, а так же других твердых неферромагнитных материалов.
Капиллярный контроль применяют также для объектов, изго товленных из ферромагнитных материалов, если их магнитные свойства, форма, вид и местоположение дефектов не позволяют достичь требуемой чувствительности магнитопорошковым мето дом или магнитопорошковый метод контроля не допускается при менять по условиям эксплуатации объекта.
Капилляр, выходящий на поверхность объекта контроля толь ко с одной стороны, называют поверхностной несплошностью, а соединяющий противоположные стенки объекта контроля,— сквозной. Если поверхностная и сквозная несплошности являются дефектами, то допускается применять вместо них термины "по верхностный дефект" и "сквозной дефект"
Изображение, образованное пенетрантом, в месте расположе ния несплошности и подобное форме сечения у выхода на поверх ность объекта контроля, называют индикаторным рисунком. При менительно к несплошности типа единичной трещины вместо тер мина "индикаторный рисунок" допускается применение термина "индикаторный след"
Глубина несплошности — размер несплошности в направле нии внутрь объекта контроля от его поверхности. Длина несплош ности — продольный размер несплошности на поверхности объекта. Раскрытие несплошности — поперечный размер не сплошности у ее выхода на поверхности объекта контроля.
Необходимым условием выявления капиллярным контролем дефектов нарушения сплошности материала типа полостных, име ющих выход на поверхность объекта и глубину распространения, значительно превышающую ширину их раскрытия, является отно сительная их незагрязненность посторонними веществами.
Следует различать максимальную, минимальную и среднюю
глубину, длину и раскрытие несплошности. Если не требуется за ранее оговаривать, какое из указанных значений размеров имеет ся в виду, то для исключения недоразумений следует принять термин "преимущественный размер". Для несплошностей типа округлых пор раскрытие равно диаметру несплошности на поверхности объекта.
Все методы капиллярного неразрушающего контроля по ха рактеру взаимодействия проникающих пенетрантов с объектом контроля рассматриваются как молекулярные, что не указывается в определениях для сокращения.
Капиллярные методы подразделяют на основные, использую щие капиллярные явления, и комбинированные.
Основные капиллярные методы контроля подразделяют в за висимости от типа проникающего вещества на следующие:
1.Метод проникающих растворов — жидкостный метод ка пиллярного неразрушающего контроля, основанный на использо вании в качестве проникающего вещества жидкого индикаторно го раствора.
2.Метод фильтрующихся суспензий — жидкостный метод ка пиллярного контроля, основанный на использовании в качестве проникающего вещества индикаторной суспензии, которая обра зует индикаторный рисунок из отфильтрованных частиц диспер сной фазы.
Капиллярные методы в зависимости от способа выявления ин дикаторного рисунка подразделяют на люминесцентный, осно ванный на регистрации контраста люминесцирующего в длинно волновом ультрафиолетовом излучении видимого индикаторного рисунка на фоне поверхности объекта контроля;
цветной, основанный на регистрации контраста цветного
ввидимом излучении индикаторного рисунка на фоне поверхно сти объекта контроля;
люминесцентно-цветной, основанный на регистрации кон траста цветного или люминесцирующего индикаторного рисунка на фоне поверхности объекта контроля в видимом или длинновол новом ультрафиолетовом излучении;
яркостный, основанный на регистрации контраста в видимом
излучении ахроматического рисунка на фоне поверхности объек та контроля.
При контроле качества кольцевых сварных соединений строя щихся трубопроводов и диагностике технического состояния экс
плуатируемых трубопроводов применяется цветной метод дефек тоскопии.
Капиллярный дефектоскопический материал применяют при цветном методе контроля и используют для пропитки, нейтрализа ции или удаления избытка проникающего вещества с поверхности
ипроявления его остатка с целью получения первичной информа ции о наличии несплошности в объекте контроля.
Дефектоскопические материалы выбирают в зависимости от требований, предъявляемых к объекту контроля, его состояния
иусловий контроля. Их укомплектовывают в целевые наборы, в которые входят полностью или частично взаимообусловленные совместимые дефектоскопические материалы, приведенные
ниже.
Набор дефектоскопических материалов — взаимозависимое целевое сочетание дефектоскопических материалов: индикатор ного пенетранта, проявителя, очистителя и гасителя.
Индикаторный пенетрант (пенетрант) И — капиллярный де фектоскопический материал, обладающий способностью прони кать в несплошности объекта контроля и индицировать их.
Очиститель от пенетранта (очиститель) М — капиллярный де фектоскопический материал, предназначенный для удаления ин дикаторного пенетранта с поверхности объекта контроля; его можно применять в сочетании с органическим растворителем или водой.
Проявитель пенетранта (проявитель) П — капиллярный дефектоскопический материал, предназначенный для извлечения индикаторного пенетранта из капиллярной полости несплошно сти с целью образования четкого индикаторного рисунка и созда ния контрастирующего с ним фона.
В табл. 6.3 и 6.4 представлены наиболее распространенные наборы для цветной дефектоскопии и классы чувствительности капиллярного контроля.
Основными операциями капиллярного неразрушающего кон троля являются:
подготовка объекта к контролю (зачистка, шлифовка); обработка объекта дефектоскопическими материалами; проявление дефектов; обнаружение дефектов и расшифровка результатов контроле; окончательная очистка объекта.
285
|
Наиболее распространенные наборы дефектоскопических материалов |
|
|||||
Дефектоскопические материалы набора |
Показатели назначения набора |
|
|||||
|
|
|
Материал объекта |
Параметр |
Диапазон |
Класс |
|
Пенетрант |
Проявитель |
Очиститель |
шероховатости |
температур |
|||
чувстви |
|||||||
контроля |
поверхности Ra, |
объекта |
|||||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
мкм |
контроля, °С тельности |
||
ЛЖ-6А |
ПР-1 |
ОЖ-1 |
Металлы, |
2,5-5,0 |
15 -35 |
I |
|
|
|
|
пластмассы, стекло, |
|
|
|
|
«К» |
«М» |
Маслокероси- |
керамика |
5,0-10,0 |
- 4 0 - + 4 0 |
I |
|
То же |
|||||||
ЛЖ-6А |
ПР-4 |
новая смесь |
То же |
2,5-5,0 |
15 -35 |
II |
|
ОЖ-1 |
|||||||
АЖ -12 |
Окись магния |
ОЖ-1 |
То же |
Необработанная |
15-35 |
II |
|
|
|
|
|
поверхность |
|
|
|
|
|
|
|
(12,5-50,0) |
15 -35 |
|
|
ЛЖ-4 |
То же |
Вода с ПАВ |
Тоже |
То же |
III |
||
ЛЖ-12 |
ПР-5 |
ОЖ-1 |
То же |
2,5-5,0 |
15 -35 |
II |
|
ЛЖ-1 или |
ПР-4 |
ОЖ-1 |
Тоже |
Необработанная |
15 -35 |
II |
|
керосиновый |
|
|
|
поверхность |
|
|
|
раствор ЛЖ-1 К |
Окись магния |
Вода с ПАВ |
То же |
(12,5-50,0) |
15 -35 |
III |
|
ЛЖ-1 или |
То же |
||||||
керосиновый |
|
|
|
|
|
|
|
раствор ЛЖ-1 К |
|
|
|
2,5-5,0 |
15 -35 |
II |
|
Нориол-А |
ПР-4 |
ОЖ-1 |
То же |
||||
Керосиновый |
|
|
|
|
|
|
|
раствор |
SKD-S2 |
SKC-S |
Тоже |
Необработанная |
10 -50 |
I |
|
SPOTCHECK |
|||||||
SKL-SP1 (WP) |
|
|
|
поверхность |
|
|
|
SHERWIN |
D-100 |
DR-60 |
То же |
(12,5-50,0) |
10 -50 |
I |
|
То же |
|||||||
DP-51 |
|
|
|
|
|
|
Классы чувствительности капиллярного контроля
Класс чувствительности |
Минимальный размер (ширина |
|
раскрытия) дефектов, мкм |
||
|
||
I |
Менее 1 |
|
II |
1 -1 0 |
|
III |
10-100 |
|
IV |
100-500 |
|
Технологический |
Не нормируют |
6.9.НОРМАТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
ККОНТРОЛЮ КАЧЕСТВА
Для обеспечения требуемого уровня качества кольцевых сварных соединений трубопроводов необходимо выполнять:
пооперационный контроль; визуальный контроль;
контроль по макрошлифам (в случае двусторонней сварки под флюсом);
контроль неразрушающими физическими методами; механические испытания образцов сварных соединений; регистрацию параметров процесса сварки.
Для выполнения контроля привлекают организации, имею щие лицензию Госгортехнадзора России [5, 25].
Пооперационный контроль производитель работ выполняет непосредственно и непрерывно в процессе проведения операций по сборке и сварке трубопроводов. При пооперационном контро ле проверяют соответствие выполняемых работ проекту, требова ниям государственных стандартов, технологических инструкций и карт.
Визуальный контроль и обмер сварных соединений выполня ют работники служб контроля подрядчика с использованием необ ходимого измерительного инструмента.
Пооперационному контролю и визуальному осмотру подле
жат кольцевые сварные соединения, выполненные при аттеста ции технологического процесса сварки, аттестационных испыта ниях сварщиков, а также все сварные соединения трубопроводов. При этом качество швов оценивают по результатам осмотра на ружной и внутренней поверхности сварных соединений трубо проводов.
Контроль захлесточных стыков любого диаметра и сварных соединений труб диаметром 720 мм и менее можно осуществлять только с наружной поверхности трубопровода.
Перед визуальным осмотром кольцевые сварные соединения очищают от шлака, брызг металла, грязи, снега и т. п.
При контактной стыковой сварке осмотр сварных соединений выполняют после снятия грата.
При визуальном контроле проверяют соответствие кольцевых сварных соединений следующим требованиям [18]
при дуговой сварке высота усиления шва снаружи трубы дол жна быть 2 ± 1 мм и иметь плавный переход к основному металлу; при дуговой сварке высота усиления швов, сваренных изнут ри трубы, должна быть 2 ± 1 мм и иметь плавный переход к основ
ному металлу; при дуговой сварке высота усиления обратного валика корне
вого слоя шва должна быть 1 ± 1 мм; ширина наружного и внутреннего сварных швов при дуговой
сварке под флюсом должна соответствовать значениям, приве денным в табл. 6.5;
ширина подварочного слоя, выполненного ручной дуговой сваркой, должна быть 8 ± 2 мм;
в стыках, выполненных контактной стыковой сваркой, грат снаружи и внутри труб должен быть удален механической обра боткой. Величина усиления металла в зоне грата после его удале ния с наружной и внутренней сторон трубы не должна превышать 3 мм. При снятии грата не допускается уменьшение толщины стенки сваренных труб. Смещение кромок после сварки не долж но превышать 25 %толщины стенки, но быть не более 3 мм. Допу скаются местные смещения на длине 20 % периметра стыка, величина которых не превышает 30 % толщины стенки, но не бо лее 4 мм.
На поверхности сварных швов и околошовной зоны должны отсутствовать поры и трещины любых размеров, а также другие
Ширина шва для различных способов сварки, мм
Толщина |
Ручная дуговая сварка |
||
по заводской |
по V-образ- |
||
стенки |
|||
разделке |
ной раздел |
||
трубы, мм |
|||
кромок |
ке кромок |
||
|
Сварка под флюсом |
Автомата- |
|
|
|
ческая |
плавленым |
агломериро |
- сварка |
ванным |
в защитных |
газах
|
|
Наружный шов |
16-22 |
|
|
> 8 -1 4 |
15-22 |
17-24 |
17-24 |
10-14 |
|
> 1 4 -1 9 |
18-24 |
2 4 -3 0 |
18-26 |
17 -23 |
10 -16 |
> 1 9 -2 2 |
2 1 -2 7 |
2 7 -3 3 |
2 0 -2 9 |
18 -26 |
11 -17 |
>22 —28* |
25 -31 |
3 2 -3 8 |
20-31 |
20-31 |
11-18 |
|
|
Внутренний шов |
|
|
|
> 8 -1 4 |
|
|
14-19 |
13-17 |
|
> 1 4 -1 9 |
8±2 |
|
17-22 |
16-21 |
2 -1 0 |
> 1 9 -2 2 |
|
18-25 |
17-23 |
||
|
|
|
|||
>22-28* |
|
|
19 -26 |
18-24 |
|
* При толщине стенки более 28 мм ширина шва регламентируется технологи ческой картой.
видимые дефекты, размеры которых превышают регламентиро ванные для неразрушающего контроля (табл. 6.6).
Следует проверить наличие соответствующих отметок, иден тифицирующих проверяемый стык (шифр/клеймо сварщика, по рядковый номер стыка плети и др.).
В случае, если при визуальном осмотре в сварном соединении обнаружены недопустимые дефекты, данное сварное соединение подлежит вырезке или ремонту в соответствии с требованиями нормативных документов.
Контроль кольцевых сварных соединений по макрошлифам выполняют при механизированной двусторонней сварке под флю сом при проведении аттестации технологических процессов свар ки и аттестационных испытаниях сварщиков.
При сварке указанным способом поворотных стыков макро шлифы отбирают также от одного из каждых двухсот товарных кольцевых стыков. Темплеты для изготовления макрошлифов
Таблица 6.6
Дефекты, выявляемые при радиографическом контроле
|
Услов- |
Допустимые размеры дефекта |
|
||
|
ное |
|
|
|
|
Название |
обо |
|
|
Суммарная |
Примечание |
дефекта |
значе |
Глубина |
Единичная |
||
|
ние |
длина |
|
||
|
де |
|
длина |
на300ммшва |
|
|
фекта |
|
|
|
|
|
|
|
Поры: |
|
|
Сферические |
|
d<0,15, но <Змм |
|
|
|
|
|
при 3d < l< 5d ] |
|
|
|
Удлиненные |
Аа |
d <0,25, но <3 мм |
< 50 мм |
|
|
|
|
при 1 < 5d; |
|
|
|
Цепочки |
Ав |
< 0,15, но |
<30 мм |
<30 мм |
|
|
|
не более 3 мм |
|
|
|
Скопления |
Ас |
< 0,25, но |
< 13 мм |
< 13 мм |
|
|
|
не более 3 мм |
(^скопл.) |
|
|
Канальные |
Ак |
< 0,25, но |
<5, но не |
< 13 мм |
|
|
|
не более Змм более 30 мм |
|
|
|
Полый валик |
Аов |
Не регламентируется, если полностью расположен |
|||
|
|
вне толщины стенки трубы (только в обратном вали |
|||
|
|
ке); если хотя бы частично находится в рабочем сече |
|||
|
|
нии шва, то его относят к канальной поре. |
|||
|
|
Шлаковые включения |
|
||
Компактные, |
Ва |
<0,15 |
< 0,5 5, но не |
< 50 мм Ширина вклю |
|
сферические |
|
|
более 7 мм |
|
чения < 3 мм |
Удлиненные |
Ва |
<0,15 |
< 2 5, но не |
<50 мм |
Ширина оди |
|
|
|
более 50 мм |
|
ночного вклю |
|
|
|
|
|
чения < 1,5мм |
Цепочка |
Вв |
<0,1 5 |
< 2 5, но не |
< 50 мм |
Максимальная |
|
|
|
более 50 мм |
|
ширина сдвоен |
|
|
|
|
|
ных параллель |
ных дефектов («зашлакован ных карманов») < 0,8 мм на дли не < 30 мм
|
Услов- |
Допустимые размеры дефекта |
|||
|
ное |
|
|
|
|
Название |
обо |
|
|
Суммарная Примечание |
|
дефекта |
значе |
|
Единичная |
||
Глубина |
длина |
||||
|
ние |
||||
|
де |
|
длина |
на300ммшва |
фекта
Скопление Вс
В корне шва Да
Межслойные Дв
По контуру Ас разделки
Любые Е трещины
Вогнутость Fa корня шва (утяжина)
Провисы FB (превышение
провара)
< 0,1 5 |
< 2 S, но не |
<30 мм |
|
|
более 30 мм |
|
|
Непровары и несплавления |
|
||
< 0,05 5, но не |
< 2 5, но не |
< 30 мм |
В сварных |
более 1 мм |
более 30 мм |
|
соединениях |
|
|
|
трубопроводов |
|
|
|
диаметром |
|
|
|
1020 мм, выпол |
|
|
|
ненных с внут |
|
|
|
ренней под |
|
|
|
варкой, |
|
|
|
непровары и |
|
|
|
несплавления |
|
|
|
в корне шва |
|
|
|
не допускаются |
|
< 2 5, но не |
<50 мм |
|
|
более 30 мм |
|
|
Н е д о п у с к а ю т с я |
|
||
< 2 5, но не более 2 мм, |
< 1/6 пери |
Плавный |
|
при этом плотность |
метра |
дефект корня |
|
изображения на снимке |
стыка |
шва при про |
|
не более плотности |
|
плавленных |
|
изображения основного |
|
кромках |
|
металла |
|
|
|
< 5 мм |
< 50 мм |
<50 мм |
|