Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Сварка трубопроводов

..pdf
Скачиваний:
27
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
11.73 Mб
Скачать

могут 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