Федеральное государственное автономное
образовательное учреждение
высшего образования
«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт нефти и газа
Научно-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ДОКЛАД
«Ремонт сварного шва стыка трубопровода ручной дуговой сваркой»
Научный руководитель: к.т.н., доцент Е. Г. Кравцова
Докладчик: А. С. Орлова
Красноярск 2017
Народное хозяйство нашей страны нуждается в современных машинах и уникальном оборудовании, обеспечивающих высокие технико-экономические показатели при эксплуатации. При изготовлении различных видов машин и оборудования важнейшая роль принадлежит сварке.
Сварка – процесс получения неразъёмных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, пластическом деформировании или совместном действии того и другого.
Неразъёмное соединение, выполненное с помощью сварки, называют сварным соединением. Чаще всего с помощью сварки соединяют детали из металлов.
При строительстве трубопроводов используются самые разные способы соединения труб. Но, безусловно, наиболее часто используется сварка.
Тема данной работы актуальна в настоящее время, так как несмотря на большие масштабы использования в промышленности различных видов механизированной сварки, объем применения ручной дуговой сварки сегодня не только не снижается, но и возрастает, что связано с созданием новых материалов и нового оборудования для ручной дуговой сварки.
Трубы, детали трубопроводов, арматура и сварочные материалы должны пройти входной контроль в установленном порядке. Результаты контроля заносят в Журнал входного контроля.
До начала производства работ следует проверить наличие сертификатов (паспортов) на трубы, соединительные детали трубопроводов, запорную арматуру и сварочные материалы, которые будут использованы для сооружения объекта, а также соответствие маркировки обозначениям, указанным в сертификатах (паспортах).
При отсутствии клейм, маркировки, сертификатов трубы, соединительные детали трубопроводов, запорная арматура и сварочные материалы и к сборке и сварке не допускаются.
При использовании труб с заводской разделкой кромок следует проверить соответствие формы, размеров, перпендикулярности свариваемых кромок требованиям. Точность обработки кромок под сварку и размеры разделки проверяют инструментально.
При использовании труб с обработанными специальными станками торцами следует проверить соответствие формы, размеров и качества подготовки свариваемых кромок требованиям руководящих документов и Операционной технологической карты.
Трубы, соединительные детали трубопроводов и запорная арматура с недопустимыми дефектами на их поверхностях к сборке не допускаются
Перед сборкой необходимо очистить внутреннюю полость труб и деталей трубопроводов от попавшего грунта, снега и т. п. загрязнений, а также механически очистить до металлического блеска кромки и прилегающие к ним внутреннюю и наружную поверхности труб, деталей трубопроводов, патрубков запорной арматуры на ширину не менее 15 мм.
Перед сборкой следует осмотреть поверхности кромок свариваемых элементов. Устранить шлифованием на наружной поверхности неизолированных торцов труб или переходных колец царапины, риски, задиры глубиной до 5 % от нормативной толщины стенки, но не более минусовых допусков на толщину стенки.
Отремонтированные поверхности кромок труб следует зачистить абразивным инструментом путем их шлифовки, при этом должна быть восстановлена заводская разделка кромок, а толщина стенки трубы не должна быть выведена за пределы минусового допуска.
Перед началом выполнения сварки корневого слоя или установкой прихваток производится подогрев торцов труб и прилегающих к ним участков.
Предварительный подогрев стыков труб с толщиной стенки менее 22 мм должен осуществляться c помощью установок индукционного нагрева или кольцевых пропановых горелок.
Предварительный подогрев стыков труб с толщиной стенки 22 мм и более должен осуществляться только c помощью установок индукционного нагрева.
Подогрев не должен нарушать целостность изоляции. В случае использования газопламенного нагрева следует применять термоизолирующие пояса и/или боковые ограничители пламени. Продолжительность подогрева определяется экспериментально для каждого подогревателя в зависимости от температуры окружающего воздуха и толщины стенки трубы.
Зажигание дуги следует производить в разделке кромок или с поверхности уже выполненных участков шва. Запрещается зажигать дугу на поверхности трубы или детали.
Корневой слой шва стыков труб диаметром от 1020 до 1220 мм при возможности должен быть зачищен изнутри трубы, после чего осуществляется его визуальный контроль.
Минимальное количество слоев шва, выполняемых при сварке каждым из разрешенных к применению способов, определяется в процессе подготовки операционных технологических карт и регламентируется по результатам аттестации технологии сварки.
Следует проверить соответствие минимальной фактической толщины стенки в зоне свариваемых торцов допускам, установленным техническим условиям на поставку труб после расточки (нутрения) под заданный внутренний диаметр.
Обработку (переточку) кромок под сварку следует производить преимущественно механическим способом с помощью резцов, фрез или абразивного круга.
В случае необходимости свариваемые торцы разрешается обрабатывать кислородной, плазменно-дуговой или воздушно-дуговой резкой с последующей зачисткой кромок до чистого металла.
Все материалы перед сваркой должны быть очищены от масла, ржавчины, окалины и пр. загрязнений.
Перед очисткой материалы должны быть просушены: они должны быть выдержаны в сухом помещении или обдуты нагретым воздухом.
Электроды непосредственно перед сваркой (наплавкой) должны быть прокалены в соответствии с рекомендациями изготовителя. Допускается применение электродов, прокаленных в стационарных условиях и доставленных на место производства работ в герметичных контейнерах или термопеналах. Сварочные электроды должно храниться в сухих отапливаемых помещениях при температуре не ниже 15 °С.
На поверхности труб или деталей не допускаются:
- трещины, плены, рванины, закаты любых размеров;
- царапины, риски и задиры глубиной более 0,2 мм;
- местные перегибы, гофры и вмятины;
- расслоения на концах труб [1].
Сварочные материалы выбираются с учетом прочностных свойств металла труб. На каждую партию электродов должен иметься сертификат с указанием завода изготовителя, даты изготовления, условного обозначения материала и результатов испытаний данной партии. Применение сварочных материалов без сертификатов не допускается.
Все сварочные материалы должны проходить входной контроль, включающий:
- проверку наличия сертификатов качества или сертификатов соответствия фирмы (завода-изготовителя);
- проверку сохранности упаковки;
- замер диаметра электродов и проволок и проверку его соответствия данным сертификата;
- проверку внешнего вида покрытия электродов и проволок – прочности (адгезии) покрытия электродов, отсутствия поверхностных дефектов электродных покрытий и проволок, следов ржавчины на поверхности проволок и электродных стержнях, разнотолщинности электродного покрытия;
- проверку сварочно-технологических свойств электродов и порошковых проволок при сварке катушек труб во всех пространственных положениях.
Запрещается применять электроды, не прошедшие испытания и не имеющие разрешения на их применение.
Новые марки сварочных электродов (отечественных и импортных), а также электроды серийного производства (периодически) должны также подвергаться входному контролю и аттестации.
Ручная сварка труб может выполняться электродами с основным и целлюлозным покрытиями.
Электроды с основным покрытием могут применяться для всех видов сварочно-монтажных работ при ремонтно-восстановительных работах, а также ремонта швов. Электроды с целлюлозным покрытием следует применять для сварки первого и второго слоя («горячего прохода») стыков труб подземных трубопроводов, имеющих заводскую подготовку кромок.
Электроды, порошковые проволоки, проволоки сплошного сечения и флюсы при условии герметичности упаковки и централизованного складирования в специально оборудованном помещении могут храниться без дополнительной проверки перед использованием в течение одного года. При хранении сварочных материалов более 1 года они должны пройти повторную проверку.
Если упаковка негерметична или повреждена, или сварку выполняют при отрицательной температуре (независимо от условий хранения, транспортировки и состояния упаковки), то электроды и проволока должны быть подвергнуты дополнительной проверке их внешнего вида и сварочно-технологических свойств и использованы в первую очередь. электроды перед сваркой изделий должны быть прокалены в течение 1 ч. Дальнейшему длительному хранению такие сварочные материалы не подлежат.
Сварочные материалы (электроды) должны обеспечивать равнопрочность соединения, коррозионную стойкость, пластичность и вязкость металла, твердость. Сварочные материалы должны обеспечивать механические свойства сварных соединений.
Сварочные материалы следует выдавать сварщику в количестве, необходимом для односменной работы. Неиспользованные за смену электроды следует хранить в сушильных шкафах, обогреваемых помещениях. Электроды необходимо доставлять к месту производства работ только в количествах, обеспечивающих потребность одной смены. Допускается применение электродов, прокаленных в стационарных условиях – доставленных на трассу в герметичных контейнерах, электротермопеналах [3].
Сварочные материалы в соответствии с требованиями изготовителей следует хранить в сухих отапливаемых помещениях (температура воздуха – не менее 15 °С) при условиях, предупреждающих их увлажнение (влажность не более 50 %) и гарантирующих сохранность и герметичность упаковки. Электроды непосредственно перед сваркой должны быть прокалены (просушены) по режиму, приведенному в таблице 1.1 (количество циклов прокалки электродов должно быть не более двух).
Таблица 1.1 –Режим прокалки (просушки) электродов
Тип электрода
|
Вид покрытия
|
Температура прокалки, °С
|
Время выдержки, ч
|
Э 42А
|
Основной
|
250-300
|
1,0
|
Э 50А
|
Основной
|
250-300
|
1,0
|
Э 60, Э 70
|
Основной
|
300-350
|
1,5
|
Э 42, Э 50
|
Целлюлозный
|
60-100
|
1,0
|
Технологические свойства электродов должны соответствовать определенным требованиям. Основные из них следующие:
- дуга легко зажигается и стабильно горит;
- покрытие плавится равномерно, без чрезмерного разбрызгивания, отпадания кусков и образования козырька, который препятствует нормальному плавлению электрода во всех пространственных положениях;
- образующийся при сварке шлак обеспечивает правильное формирование шва и легко удаляется после охлаждения;
- в металле шва и в наплавленном металле нет трещин, а количество включений не превышает допустимого.
При неудовлетворительных технологических свойствах электроды следует повторно прокалить в печи. Если после повторной прокалки технологические свойства электродов не отвечают приведенным выше требованиям, то данную партию электродов для сварки трубопроводов и ответственных металлоконструкций применять нельзя.
Сварочные материалы должны соответствовать требованиям технический условий, сертификатов качества и обеспечивать определенные группы свойств.
Сварочно-технологические свойства:
- качественное формирование металла шва при сварке во всех пространственных положениях и направлениях;
- стабильность горения дуги;
- легкое удаление шлака, образующегося в процессе сварки, в том числе при сварке в разделку кромок.
Металлургические свойства наплавленного металла:
- гарантированное содержание основных легирующих элементов;
- допустимое содержание вредных примесей (S, Р и другие) и диффузионного водорода;
- отсутствие дефектов металлургического характера (поры, горячие трещины и другие).
Механические свойства наплавленного металла с гарантированными значениями:
- временного сопротивления разрыву;
- предела текучести;
- относительного удлинения;
- относительного сужения;
- ударной вязкости.
Если в результате обследования внешнего вида на поверхности проволоки или на электродном стержне обнаружены следы ржавчины и (или) в результате проверки сварочно-технологических свойств сварочных материалов установлено, что они не обеспечивают качество выполнения сварных швов, то такие сварочные материалы использованию не подлежат.
Хранить материалы следует так, чтобы предотвратить их загрязнение, увлажнение, коррозию и механические повреждения.
Срок хранения электродов с основным покрытием в герметичной упаковке (металлических банках, пластмассовых пеналах) 1 год, в упаковке другого типа – 6 месяцев.
Срок хранения электродов с целлюлозным покрытием независимо от типа упаковки – не более 6 месяцев. Электроды необходимо хранить в упаковке завода-изготовителя на стеллажах. Высота укладки упаковок не более пяти рядов [3].
Поверхностные и подповерхностные дефекты в стыках трубопроводов должны исправляться следующим образом:
- чрезмерные усиления сварных швов удалить механическим способом, недостаточные усиления исправить подваркой предварительно зачищенного шва;
- наплывы удалить механическим способом и при необходимости подварить;
- подрезы и углубления между валиками подварить, предварительно зачистив места подварки;
- сквозной прожог или непровар в корневом слое, выполненном аргонно-дуговой сваркой (до заполнения остальной части разделки), исправить ручной аргонно-дуговой сваркой с применением присадочной проволоки соответствующей марки.
Дефектные участки следует удалять механическим способом (абразивным инструментом, резанием или вырубкой).
Допускается удаление дефектных участков воздушно-дуговой, воздушно-плазменной или кислородной строжкой (резкой) с последующей обработкой поверхности выборки механическим способом с удалением слоя металла толщиной не менее 1 мм. Стыки труб из хромомолибденовых, хромомолибденованадиевых сталей при толщине стенки более 10 мм перед огневой строжкой (резкой) следует подогревать до температуры от 200 до 300 °С.
Не допускается выплавлять дефекты сваркой.
Подварку и наплавку для исправления шва следует выполнять с применением присадочного материала, предназначенного для сварки данного стыка. Перед подваркой или наплавкой стык независимо от толщины стенки трубы и марки стали необходимо подогреть по всему периметру до температуры предварительного подогрева, регламентированной при сварке стыков труб из стали этой марки.
Один и тот же участок может быть исправлен не более трех раз. Под участком понимается прямоугольник наименьшей площади, в контур которого вписывается подлежащая заварке (или уже заваренная) выборка, и примыкающая к нему поверхность на расстоянии, равном трехкратной ширине этого прямоугольника [2].
Ремонт дефектов сварных соединений, выполненных способами сварки должен выполняться ручной дуговой сваркой электродами с основным видом покрытия.
Допускается ремонт сваркой следующих дефектов сварных соединений:
- шлаковых включений;
- пор;
- непроваров;
- несплавлений;
- подрезов.
Ремонт трещин не допускается.
Ремонт изнутри трубы выполняется в том случае, если дефекты расположены в корневом слое шва, подварочном слое и в горячем проходе (ремонт дефектов в горячем проходе может осуществляться также снаружи трубы).
До начала сварки должен быть выполнен предварительный подогрев выборки дефектного участка
При ремонте заполняющих слоев шва производится частичная U-образная выборка по глубине шва с углом раскрытия кромок от 50° до 60° (рисунок 1.1, а).
Ремонт дефектов корневого слоя шва кольцевых стыковых сварных соединений диаметром менее 1020 мм выполняется снаружи (со сквозным пропилом) при условии, что дефекты расположены по центру (по оси) соответствующего слоя. В данном случае должна быть обеспечена U-образная выборка части шва с углом раскрытия кромок от 50° до 60° глубиной, обеспечивающей остаточную толщину стенки трубы в интервале от 1,5 до 2,5 мм, с последующим сквозным пропилом шлифовальным кругом толщиной от 2,5 до 3,0 мм (рисунок 1.1, б). Границы выборки (разделки кромок) на ремонтируемом участке должны быть прямолинейными и параллельными.
Аналогичная схема ремонта в исключительных случаях, связанных с невозможностью доступа к ремонтируемому участку изнутри трубы, может быть использована для стыковых сварных соединений диаметром 1020 мм и более.
При ремонте подрезов или недостаточного перекрытия в облицовочном слое шва и подрезов в подварочном или внутреннем (при двухсторонней сварке) слоях шва выполняется вышлифовка части сечения соответствующего ремонтируемого слоя заподлицо с трубой. Ширина вышлифовки устанавливается таким образом, чтобы ширина ремонтируемого шва не вышла за пределы допустимой величины (габариты шва). Ремонт дефектов данного вида выполняется наложением одного или двух валиков. Допускается увеличение ширины шва на участке ремонта не более чем на 2,0 мм (рисунок 1.1, в).
При выборке дефектов снаружи трубы ширина раскрытия кромок должна быть меньше ширины облицовочного слоя на величину от 2,0 до 4,0 мм, а при выборке дефектов изнутри трубы ширина раскрытия кромок должна составлять не более 7,0 мм (рисунок 1.1, г).
Исправленные с помощью сварки стыки нужно подвергнуть 100 % визуальному контролю, ультразвуковой дефектоскопии или радиографии, а также магнитопорошковому или капиллярному контролю.
Контролируемая зона должна включать место заварки и прилегающие к нему участки шириной не менее 20 мм сварного шва и 10 мм основного металла.
Подготовку к ремонту осуществляют следующим образом:
- по результатам неразрушающего контроля отмечают на стыке место расположения и тип дефекта. Номер ремонтируемого стыкового соединения и место ремонта должны быть указаны дефектоскопистом с использованием несмываемого маркера;
- руководитель ремонтных работ и дефектоскопии производят разметку дефектного участка под вышлифовку. Длина участка вышлифовки должна превышать фактическую длину наружного или внутреннего дефекта не менее, чем на 30 мм в каждую сторону. Глубина вышлифованного участка должна быть больше глубины залегания дефекта на величину от 1,0 до 2,0 мм;
- руководитель ремонтных работ должен убедиться в том, что в процессе вышлифовки дефекты вскрыты и удалены.
а) выборка дефектов заполняющих слоев сварного шва,
б) выборка дефектов корневого слоя шва при ремонте снаружи трубы,
в) ремонт дефектов (подрезов, недостаточного перекрытия) облицовочного слоя шва,
г) выборка дефектов корневого слоя шва при ремонте изнутри трубы
Рисунок 1.1 − Геометрические параметры выборки дефектов сварных соединений
Высота каждого слоя при заварке дефектного участка не должна превышать 3,5 мм. Рекомендуемая высота каждого слоя – от 2,5 до 3,5 мм.
В процессе ремонта следует производить обязательную межслойную и окончательную очистку слоев шва от шлака и брызг. Облицовочный (или внутренний подварочный) слой шва должны быть подвергнуты чистовой обработке щеткой, шлифовальным кругом и (или) напильником для сглаживания грубой чешуйчатости и улучшения формы шва. Следует также удалить щеткой брызги с прилегающей поверхности трубы.
Ремонт сварных соединений трубных секций на трубосварочных базах следует производить в удобном для выборки дефекта и сварки пространственном положении.
Ремонтные работы должны осуществляться от начала до конца без длительных перерывов.
Повторный ремонт одного и того же дефектного участка не разрешается. Сварное соединение должно быть вырезано. Минимальная длина прямой вставки (катушки), ввариваемой на место вырезанного сварного соединения – не менее диаметра трубы, но не менее 100 мм.
К ремонтным работам допускаются сварщики ручной дуговой сварки, успешно прошедшие допускные испытания по выполнению ремонтных работ в соответствии с аттестованной технологией ремонта сваркой. Ремонт сварного соединения от начала до конца должен выполнять один сварщик [3].
Контроль качества сварки при производстве осуществляется на всех этапах путем:
- проверки квалификации сварщиков;
- контроля исходных материалов, труб, соединительных деталей, запорной и распределительной арматуры (входной контроль);
- систематического операционного контроля, осуществляемого в процессе сборки и сварки;
- визуального контроля, замера параметров шва;
- контроля сварных соединений физическими методами;
- механических испытаний сварных соединений;
- контроля за своевременным и качественным ведением исполнительной технической документации.
Контроль за технологией сварки, качеством выполнения сварных соединений осуществляется путем:
- проверки исходных материалов – входной контроль труб, сварочных материалов, запорной арматуры, соединительных деталей и др.;
- проверки соответствия технологии сварки (технологических карт), оборудования и аппаратуры требованиям нормативных документов, проектным решениям;
- аттестации новых технологий сварки, сварочного оборудования перед производством работ;
- систематического операционного контроля, осуществляемого в процессе сборки и сварки трубопроводов;
- визуального контроля, замеров параметров швов;
- осуществления контроля качества физическими методами (радиографическим, ультразвуковым и др.);
- проведения механических испытаний сварных соединений;
- металлографического анализа;
- стилоскопирования сварных швов;
- контроля за своевременным и качественным оформлением исполнительной документации [2].
При строительстве, реконструкции, ремонте трубопроводов применяют следующие методы неразрушающего контроля качества сварных соединений:
- визуальный и измерительный;
- радиационный (радиографический);
- ультразвуковой;
- магнитопорошковый;
- капиллярный.
Сварные соединения трубопроводов, выполненные при строительстве, реконструкции и ремонте трубопроводов, подлежат визуальному и измерительному контролю в объеме 100 %.
Визуальный контроль основных материалов и сварных соединений проводится невооруженным глазом и с применением оптических приборов (луп, эндоскопов, зеркал, и др.) [5].
Для измерения формы и размеров сборочных элементов трубопровода и сварных соединений, а также поверхностных дефектов следует применять исправные, прошедшие метрологическую поверку, инструменты и приборы:
- лупы измерительные;
- угольники поверочные 90º лекальные;
- штангенциркули и штангенрейсмасы;
- шаблоны, в том числе универсальные;
- толщиномеры ультразвуковые.
Для измерения больших линейных размеров элементов или отклонений от формы и расположения поверхностей элементов следует применять штриховые меры длины по ГОСТ 427 и ГОСТ 7502 (стальные измерительные линейки, рулетки).
Визуальный и измерительный контроль при монтаже и ремонте газопроводов, выполняют непосредственно по месту монтажа (ремонта). При этом должно быть обеспечено удобство подхода лиц, выполняющих контроль, к месту производства контрольных работ, созданы условия для безопасного производства работ.
Освещенность контролируемых поверхностей должна быть достаточной для достоверного выявления дефектов.
Подготовку объектов к визуальному и измерительному контролю производят подразделения предприятий (организаций), выполняющие монтаж или ремонт.
Перед проведением визуального и измерительного контроля поверхность объекта в зоне контроля подлежит зачистке до чистого металла от продуктов коррозии, окалины, изоляции, грязи, краски, масла, шлака, брызг расплавленного металла, и других загрязнений, препятствующих проведению контроля.
Сварные соединения трубопроводов, признанные годными по результатам визуального и измерительного контроля, подлежат неразрушающему контролю физическими методами.
Основным физическим методом контроля качества сварных соединений является радиографический контроль.
При радиографическом контроле следует использовать источники ионизирующих излучений. Энергия источников гамма-излучения, анодное напряжение на рентгеновской трубке выбирают в зависимости от толщины металла просвечиваемых изделий и типа применяемой рентгенопленки таким образом, чтобы была обеспечена требуемая чувствительность контроля, производительность работ и радиационная безопасность всего обслуживающего персонала.
Перед просвечиванием сварные швы подвергаются внешнему осмотру. В случае обнаружения подрезов, пор, незаверенных кратеров, они до просвечивания должны быть устранены. При обнаружении трещин их границы должны быть определены просвечиванием или любым другим методом: засверловкой, травлением, применением ультразвуковой дефектоскопии, цветной дефектоскопии.
По рентгеноснимку определяют характер дефекта, его размеры по длине, глубине и ширине, их количество.
Длина и ширина дефекта по рентгеноснимку определяется измерением. Глубину дефектов по сечению шва ориентировочно определяют при помощи эталона чувствительности, сравнивая затемнение на снимке с затемнением соответствующей канавки эталона чувствительности. По результатам просвечивания делается заключение.
В заключении указывают условное обозначение шва, чувствительность снимка в процентах, длину контролируемого участка шва, вид и характер дефектов, их количество, глубину и протяженность дефекта. При наличии однотипных дефектов разного размера в заключении указывают преобладающий размер.
В качестве дополнительного или дублирующего контроля качества сварных соединений применяют ультразвуковой контроль.
Ультразвуковой контроль применяют для выявления внутренних и поверхностных дефектов в сварных швах и околошовной зоне без расшифровки характера дефектов по типам (например, шлаковые включения, непровары, трещины и т. п). Здесь определяется условная протяженность, глубина и координаты дефекта.
Ультразвуковой контроль проводят после устранения дефектов, обнаруженных при внешнем осмотре. В случае необходимости определения границ дефектных участков объем контроля увеличивается.
Ультразвуковая дефектоскопия производится только при положительной температуре воздуха от 5 до 55 °С.
Предусматривается применение оборудования для ручного ультразвукового контроля с использованием дефектоскопов с регистрацией и документированием результатов контроля.
Для проведения ручного ультразвукового контроля необходимо наличие:
- импульсного ультразвукового дефектоскопа;
- контактных пьезоэлектрических преобразователей;
- соединительных высокочастотных кабелей;
- стандартных образцов предприятия;
- средств измерения шероховатости и волнистости поверхности объекта контроля;
- контактной смазки и средств для ее хранения, нанесения и транспортировки;
- измерительного инструмента (для измерения параметров сварного соединения и характеристик выявленных дефектов);
- средств для разметки контролируемого соединения и отметки мест расположения выявленных дефектов;
- средств записи результатов контроля.
Для контроля сварного соединения применяют дефектоскоп и пьезоэлектрические преобразователи, технические характеристики которых должны обеспечивать обнаружение дефектов, регламентируемых требованиями настоящего стандарта.
Для выявления возможных расслоений поверхности разделок кромок, уточнения границ дефектных участков кольцевых или продольных сварных швов, наружных и внутренних дефектов труб и сварных швов применяют другие физические методы неразрушающего контроля (магнитопорошковый и капиллярный).
Капиллярный метод контроля выполняют для выявления дефектов, выходящих на поверхность: подрезов, непроваров, трещин, пор, раковин, и других несплошностей.
Капиллярный контроль проводят при температуре окружающего воздуха от минус 40 до 40 ºС и относительной влажности воздуха не более 90 %. Температура контролируемой поверхности не должна превышать 40 ºС.
На контролируемой поверхности не должно быть следов масел, пыли и других загрязнений.
Для контроля свариваемых изделий и сварных швов рекомендуется применять готовые дефектоскопические наборы в аэрозольных упаковках согласно инструкциям по применению.
Совместимость материалов в наборах обязательна. Составы набора не должны вызывать коррозию и требуют удаления после контроля.
Дефектоскопические материалы перед употреблением должны пройти входной контроль на соответствие заявленным в технических условиях характеристикам.
Предварительно необходимо обезжирить органическими растворителями (например, спиртом) с целью удаления следов масел, смазок и других загрязнений, с последующей протиркой чистой сухой безворсовой хлопчатобумажной тканью.
При контроле в условиях низких температур – от минус 40 до 8 ºС – контролируемую поверхность следует обезжирить бензином, затем осушить спиртом.
При появлении отпотевания поверхность необходимо осушить чистой ветошью или теплым воздухом.
Проведение последующих операций контроля обезжиренных объектов допускается только в хлопчатобумажных или резиновых перчатках с использованием респиратора. Не допускается на всех стадиях контроля использование замасленных или загрязненных перчаток.
Проведение контроля включает следующие операции:
- нанесение индикаторного пенетранта на контролируемую поверхность при помощи аэрозольного баллона не менее чем на 5 минут;
- удаление пенетранта, нанесение и сушка проявителя.
Не допускается высыхание индикаторного пенетранта на поверхности.
Индикаторный пенетрант с контролируемой поверхности следует удалять сухой, чистой салфеткой из безворсовой ткани, а затем – чистой салфеткой, смоченной в очистителе (в условиях низких температур – в техническом этиловом спирте) до полного удаления окрашенного фона.
Общее время удаления пенетранта с поверхности и до нанесения проявителя не должно превышать от 5 до 10 мин (если в инструкции по применению аэрозольного набора не указано другое время).
Магнитопорошковый метод контроля предназначен для обнаружения невидимых глазом поверхностных и подповерхностных дефектов типа трещин, неметаллических включений, непроваров и др. дефектов.
Зона контроля устанавливается от плоскости притупления кромки разделки свариваемых деталей, включает металл сварного шва и основной металл, в обе стороны от шва и составляет:
- не менее 5 мм при номинальной толщине стенки свариваемых изделий до 5 мм включительно;
- не менее толщины стенки при номинальной толщине свариваемых изделий более 5 мм.
Условия выявления дефектов магнитопорошковым методом:
- проведение магнитопорошкового контроля возможно для материалов с относительной ферромагнитной проницаемостью более 40;
- наличие доступа к контролируемой поверхности, необходимого для подвода намагничивающих устройств, нанесения индикаторной среды (магнитной суспензии, сухого порошка) и визуального осмотра для контроля качества;
- температура воздуха и контролируемой поверхности от 5 до 40 ºС.
Объект контроля предварительно намагничивают, а затем, после снятия магнитного поля, наносят магнитный индикатор (сухой порошок или суспензию).
Время между намагничиванием и нанесением индикатора должно составлять не более 1 ч.
Подготовку поверхности контролируемого объекта осуществляют зачисткой от следов коррозии, загрязнений и др. механической обработкой, обеспечивающей шероховатость (чистоту) контролируемой поверхности. Допускается применять для подготовки поверхности изделий другие методы подготовки поверхности, обеспечивающие требуемую шероховатость (чистоту) поверхности [6].
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1 РД 08.00-60.30.00-КТН-050-1-05 Сварка при строительстве и капитальном ремонте магистральных нефтепроводов. – Введ. 12.12.2005. – Москва : ОАО «ВНИИСТ», 2005. – 315 с.
2 РД 51-31323949-38-98 Руководящий документ по технологии сварки технологических трубопроводов КС из теплоустойчивых и высоколегированных сталей. – Введ. 01.12.1998. – Москва : ВНИИгаз, 1998. – 27 с.
3 РД 558-97 Руководящий документ по технологии сварки труб при производстве ремонтно-восстановительных работ на газопроводах. – Взамен РД 51-108-86; – введ. 25.02.1997. – Москва : ВНИИгаз, 1997. – 192 с.
4 СТО Газпром 2-2.2-136-2007 Инструкция по технологиям сварки при строительстве и ремонте промысловых и магистральных газопроводов. Часть I. – Введ. 22.09.2007. – Москва : ВНИИгаз, 2007. – 247 с.
5 Временная инструкция по технологиям ремонта cваркой дефектов труб и сварных соединений газопроводов – Введ. 21.09.2005 – до 31.12.2006. – Москва : ВНИИгаз, 2005. – 40 с.
6 СТО Газпром 2-2.4-083-2006 Инструкция по неразрушающим методам контроля качества сварных соединений при строительстве и ремонте промысловых и магистральных газопроводов. – Введ. 20.02.2007. – Москва : ВНИИгаз, 2007. – 110 с.
|
