Jakie metody stosuje się podczas badań nieniszczących – główne zadania

Rurociągi to autostrady składające się z dużej liczby rur połączonych ze sobą za pomocą spawania. To ostatnie można wykonać źle, co pociągnie za sobą nieodwracalne konsekwencje - zerwanie spoiny. Dlatego przed oddaniem rurociągu do eksploatacji przeprowadzane są badania nieniszczące rurociągów.

Jak ważna jest kontrola jakości?

Główne konstrukcje rurowe podlegają dużym obciążeniom, zarówno od wewnątrz, jak i od zewnątrz. Dlatego szczególną uwagę przywiązuje się do kontroli jakości spoin.

Proces spawania związane z wysokimi temperaturami, które topią metal rur. W tym czasie zmienia się ich struktura. Jeśli nie będziesz przestrzegać techniki procesu spawania, po schłodzeniu w szwie utworzą się defekty. Spawany metal staje się niejednorodny.

Rodzaje wad:

1. Zewnętrzny. Wyraźnie widoczne na powierzchni szwu. Ta kategoria obejmuje również te wady, które znajdują się wewnątrz metalu na głębokości nie większej niż 2 mm.
2. Wewnętrzne są również głębokie. Znajduje się głębiej niż 2 mm.

Wady złączy rurociągów mają różny kształt i lokalizację. Wśród nich są wady o standardowych nazwach i konkretnych:

1. Pęknięcia. Wada kilkukrotnie dłuższa niż szersza. Jest to najniebezpieczniejszy moment w spoinie, który często prowadzi do jej zerwania. Pęknięcia dzielą się na dwie kategorie. Mogą być umieszczone zarówno wewnątrz szwu, jak i na zewnątrz.Często spotykane są pęknięcia. Są najbardziej niebezpieczni.
2. Pory to także muszle. Wady o kształcie kulistym (kształt może być inny, ale zawsze pusty), powstają w wyniku gazów wydzielających się podczas procesu spawania metalu. Należy do grupy wewnętrznej.
3. Kratery. Są to praktycznie pory, które utworzyły się na powierzchni spoiny rurociągu (małe wgłębienia). Powodem ich pojawienia się jest przerwa w łuku spawalniczym. Niebezpieczeństwo kraterów polega na tym, że w miejscu ich pojawienia się zmniejsza się grubość spoiny. A to wpływa na siłę stawu.
4. Podcięcia. Tworzą się na granicy końców rur i spoiny. Z tego powodu zmniejsza się obszar kontaktu między dwoma metalami. W takich obszarach wzrastają naprężenia wewnętrzne, zwłaszcza gdy wzrasta obciążenie rurociągu.
5. Przepięcia. Jest to warstwa metalu nakładana na powierzchnię spoiny. Okazuje się, że górna i dolna warstwa praktycznie niczym się nie łączą. Przekrój przyłącza nie jest zgodny z wymaganiami GOST.
6. Brak penetracji. Rodzaj wad wewnętrznych. Charakteryzuje się tym, że wewnątrz połączenia rurociągu znajduje się metal, który nie ma wymaganych właściwości. Powstał pod wpływem niższej temperatury niż wymagana przez GOST. Dlatego z powodu obciążeń w takim obszarze naprężenie metalu szybko wzrasta, co prowadzi do odkształcenia, a następnie pęknięcia.
7. Metal spoiny jest porowaty. Są to wciąż te same pory lub wgłębienia, tylko o niewielkich rozmiarach i równomiernie rozmieszczone w całej objętości złącza spawanego (w całości lub w sekcjach).
8. Obce cząstki wewnątrz metalu spoiny. Powodem jest zła praca spawacza. Przed przystąpieniem do prac spawalniczych należy dokładnie oczyścić wszystkie łączone powierzchnie. Zwykle stosuje się do tego metalowe szczotki i odtłuszczacze.Jeśli przygotowanie nie zostanie przeprowadzone, zanieczyszczenia dostaną się do spoiny, zmniejszając jej wytrzymałość.
9. Wypalić się. Dzieje się tak, gdy technologia spawania zostaje zerwana i łuk elektrodowy przechodzi przez metal złącza. Z tego samego powodu po drugiej stronie tworzy się zwiotczenie.

Wady połączeń spawanych rurociągów

Aby upewnić się, że wszystkie te problemy nie wpływają na działanie rurociągu, przeprowadzana jest kontrola. Obecnie stosuje się różne metody, ale wszystkie należą do kategorii nieniszczącej. Istnieją również techniki destrukcyjne, ale wykorzystuje się je do badań laboratoryjnych. We wszystkich pozostałych przypadkach nieniszczący.

Są wygodne, ponieważ:

• nie ma potrzeby wycinania badanego obiektu i zabierania go do laboratorium;
• wszystkie procesy odbywają się w miejscu spawania;
• Do przeprowadzenia sterowania wymagany jest sprzęt kompaktowy o niewielkiej masie.

Istnieją rygorystyczne wymagania dotyczące badań nieniszczących rurociągów. Diagnozę przeprowadza przeszkolony specjalista. Jednocześnie rygorystycznie przestrzegane są zasady i przepisy kontroli.

Jakie metody stosuje się podczas badań nieniszczących?

Istnieje kilka rodzajów badań nieniszczących rurociągów, w których wykorzystuje się różne materiały, instrumenty i technologie.

Podstawowy:

1. Kontrola wizualna i pomiarowa.
2. Wykrywanie wad radiograficznych.
3. Korzystanie z ultradźwięków.
4. Wykrywanie wad magnetycznych.
5. Metoda kapilarna.

Pomiar wizualny

Ten rodzaj inspekcji rurociągów polega na sprawdzeniu połączeń rurowych zarówno wizualnie, jak i za pomocą przyrządów pomiarowych. Dlatego technika ta wykrywa jedynie defekty zewnętrzne.

Ta nieniszcząca metoda jest niedokładna, choć prosta w wykonaniu. Ten rodzaj kontroli jest obowiązkowy. Przeprowadza się go przed przejściem do innej metody nieniszczącej.Przecież po wykryciu wady na powierzchni nie trzeba przechodzić do kolejnego etapu, którego ukończenie jest droższe. Takie połączenie można natychmiast odrzucić.

Jeśli chodzi o łatwość wykonania, zwykle stosuje się do tego proste urządzenie pomiarowe, na przykład suwmiarkę lub linijkę. Przed pomiarami miejsce z wadą oczyszcza się alkoholem, kwasem lub innym rozpuszczalnikiem.

Jeśli na przykład pęknięcie jest małe, użyj do pomocy szkła powiększającego. Warunkiem przeprowadzenia tego typu badań nieniszczących jest określenie kształtu wady i jej wielkości.

Wizualne pomiarowe badania nieniszczące rurociągów

Wykrywanie wad radiograficznych

Jedna z najdokładniejszych metod badań nieniszczących rurociągu, która pozwala wykryć nawet drobne wady spoiny. Jednocześnie ustalana jest ich dokładna lokalizacja.

Technika opiera się na konwencjonalnych promieniach rentgenowskich. Wykorzystywana jest niewielka instalacja, która skanuje metalowe połączenia elementów rurociągu i wyświetla je na kliszy rentgenowskiej.

Ultradźwiękowe badania nieniszczące

Technologia opiera się na zmianach akustycznych wewnątrz metalu. Jeśli jest jednorodny, dźwięk przejdzie bez zmiany jego charakterystyki i kierunku. Gdy po drodze napotkamy usterkę, pojawią się zmiany i zostaną one odzwierciedlone w odbiorniku. Głównym parametrem zmiany jest prędkość dźwięku.

Istota techniki nieniszczącej:

• ze wzmacniacza uwalniane są ultradźwięki o bardzo wysokiej częstotliwości wibracji;
• przechodzi przez spoinę;
• jeśli zderzy się np. z pęknięciem lub skorupą, to odbije się od ich wewnętrznej powierzchni (wnęki), zmieni kierunek i wróci do odbiornika.

Im większy kąt załamania, tym większe pęknięcie lub inna wada.

Ultradźwiękowe badania nieniszczące rurociągów

Magnetyczne badania nieniszczące

Istnieje takie pojęcie jak przenikalność magnetyczna. Dzieje się tak, gdy fale magnetyczne przechodzą przez metal przez określony czas. Jeśli ten wskaźnik maleje, wówczas wewnątrz materiału napotkano przeszkodę na drodze fal, które zaczęły się wyginać. Dlatego ich prędkość spadła, a czas podróży wzrósł.

Do przeprowadzenia nieniszczących badań złączy spawanych rurociągów stosuje się specjalny sprzęt. Za jego pomocą fale elektromagnetyczne przechodzą przez metal. Najpierw na powierzchnię wylewa się proszek lub wylewa się zawiesinę zawierającą żelazo. Minerał gromadzi się wokół uszkodzonego obszaru.

Istnieje inna opcja zwana magnetografią. Tutaj zamiast proszku lub zawiesiny stosuje się folię magnetyczną. Ukazane są na nim wszystkie niedoskonałości metalu. Po zakończeniu kontroli folię umieszcza się w defektoskopie, skąd odczytywane są informacje. Może mieć formę dźwiękową lub obrazową.

Penetracyjne badania nieniszczące

Technologia ta umożliwia wykrywanie wad spoin w systemie rurociągów za pomocą specjalnych płynów zwanych penetrantami. Ich główną właściwością jest penetracja materiałów, nawet jeśli występują w nich zmiany kapilarne.

Płyny te obejmują:

• nafta oczyszczona;
• terpentyna;
• benzen;
• olej transformatorowy itp.

Jeśli penetrant przeszedł przez metal złącza rurowego, oznacza to, że jest w nim wada. Jeśli nie przejdzie, wszystko jest w porządku.

Proces badań nieniszczących:

• na złącze spawane rurociągu nakłada się kredę lub kaolin w postaci płynnej;
• po wyschnięciu nałożonej warstwy suchą część usuwa się;
• Na pozostałą warstwę nakłada się naftę;
• po pół godzinie należy sprawdzić odwrotną stronę złącza;
• jeśli zostaną tam znalezione wycieki nafty, oznacza to, że szew jest uszkodzony, jeśli nie, połączenie jest niezawodne.

Obecnie do penetrantów dodaje się substancje, które pomagają wyraźniej zidentyfikować niedoskonałości metalu. Głównie dwa:

• czerwony pigment;
• substancja luminescencyjna.

Pierwszy stosuje się, gdy sterowanie odbywa się w dzień przy naturalnym oświetleniu terenu. Druga noc, podczas której używane są lampy ultrafioletowe.

Zastosowanie penetranta

Badania nieniszczące rurociągu niepoddawanego Ciężkie ładunki, można przeprowadzić prostszymi sposobami: hydraulicznym lub pneumatycznym. W tym celu do rurociągu wtłacza się odpowiednio wodę lub powietrze pod ciśnieniem.

W pierwszym przypadku badania nieniszczące przeprowadza się poprzez identyfikację nieszczelności po przeciwnej stronie połączenia, czyli od zewnątrz rur. W drugim dodatkowo stosuje się piankę, którą nakłada się na spoinę. Jeśli zacznie bulgotać, oznacza to usterkę.

Nieniszczące metody inspekcji rurociągów ułatwiły weryfikację integralności i jakości połączeń rurowych. Zastosowanie defektoskopii, zwłaszcza promieni rentgenowskich i ultradźwięków, spowodowało, że prawdopodobieństwo wykrycia wad spawalniczych zbliża się niemal do 100%. Co więcej, taka kontrola pozwala dowiedzieć się, gdzie znajduje się wada, ile jej jest, jaki rozmiar i kształt.

Jak myślicie, czy konieczne jest stosowanie bardziej skomplikowanych metod badań nieniszczących rurociągów, czy można sobie poradzić dostarczając wodę/powietrze do instalacji? Napisz w komentarzach. Udostępnij artykuł w sieciach społecznościowych i zapisz go w swoich zakładkach.

Z filmu dowiesz się również więcej o tym, jak sprawdzane są spoiny.

Źródła:

• https://iseptick.ru/truby-i-fitingi/nerazrushayushhij-kontrol-truboprovodov-i-svarnyx-soedinenij-metody-kontrolya.html
• https://elsvarkin.ru/texnologiya/kontrol/soedinenij-truboprovoda
• https://spark-welding.ru/montazh-i-remont/metody-nerazrushayushchego-kontrolya-truboprovodov.html