Неразрушающий контроль трубопроводов: методы проведения, важность процедуры, этапы, необходимые устройства, внутренние дефекты

Водопровод

Трубы – это трубопроводы, состоящие из большого количества труб, соединенных между собой сваркой. Последнее может быть выполнено некачественно, что приведет к непоправимым последствиям – срыву сварного шва. Поэтому перед передачей трубопровода в эксплуатацию проводятся неразрушающие испытания трубопроводов.

Содержание статьи:

  • Насколько важен контроль качества
  • Какие методы используются при неразрушающем контроле
    • Визуальное измерение
    • Радиографическая дефектоскопия
    • Неразрушающий ультразвуковой контроль
    • Неразрушающие магнитные испытания
    • Капиллярный неразрушающий контроль

Насколько важен контроль качества

Основные трубопроводные конструкции подвергаются значительным нагрузкам как изнутри, так и снаружи. Поэтому особое внимание уделяется контролю качества сварных швов.

Процесс сварки связан с высокой температурой, которая расплавляет металл труб. Именно в этот момент меняется его структура. Если не соблюдать технику сварочного процесса, то после остывания внутри шва образуются дефекты. Свариваемый металл становится неоднородным.

Виды дефектов:

  1. Внешний. Хорошо виден на поверхности шов. К этой же категории относятся и те дефекты, которые располагаются внутри металла на глубину не более 2 мм.
  2. Внутренние, они глубокие. Их глубина превышает 2 мм.

Дефекты в стыках труб имеют различную форму и расположение. Среди них есть неисправности со стандартными и специфическими названиями:

  1. Трещины. Дефект, длина которого в несколько раз превышает его ширину. Это наиболее опасный момент сварки, часто приводящий к ее разрыву. Трещины делятся на две категории. Они могут располагаться как внутри, так и снаружи шва. Часто бывают трещины. Они самые опасные.
  2. Поры, это оболочки. Сферические дефекты (форма может быть разной, но всегда полая), образующиеся за счет газов, выделяющихся при сварке металла, относятся к внутренней группе.
  3. Кратеры. Это практически поры, образовавшиеся на поверхности сварного шва трубы (небольшие углубления). Причина его появления – прерывание сварочной дуги. Опасность кратеров в том, что там, где они возникают, толщина сварного шва уменьшается. А это влияет на прочность сустава.
  4. Подорван. Сформированы на кромке концы труб и сварка. Это уменьшает площадь контакта между двумя металлами. На таких участках увеличиваются внутренние напряжения, особенно при увеличении нагрузки на трубопровод.
  5. Притоки. Это слой металла, который перекрывает поверхность шва. Получается, что верхний и нижний слои практически не связаны. Сечение соединения не такое, как требует ГОСТ.
  6. Отсутствие проникновения. Внутренний тип дефектов. Характеризуется тем, что внутри соединения труб находится металл, не обладающий требуемыми характеристиками. Он создавался под действием температуры ниже требуемой по ГОСТу. Поэтому из-за нагрузок на такое сечение быстро возрастают напряжения в металле, что приводит к деформации с последующим разрывом.
  7. Металл шва пористый. Это все те же поры или слои, только небольшого размера и равномерно распределенные по всему объему сварного соединения (в целом или по участкам).
  8. Посторонние частицы внутри шовного металла. Причина – плохая работа сварщика. Перед началом сварки все соединяемые поверхности тщательно очищаются. Обычно для этого используют металлические щетки и обезжириватели. Если подготовка не проводится, мусор попадает в сварной шов и снижает его прочность.
  9. Прогар. Это когда нарушается технология сварки и электродная дуга проходит через металл соединения. По этой же причине образуются провисания и с другой стороны.
Интересно:  Давление воды в водопроводе: нормы и способы повысить давление

Дефекты сварки

Дефекты сварки

Дефекты сварного соединения труб

Чтобы все эти проблемы не повлияли на работу трубопровода, проводится контроль. Сегодня используются разные методы, но все они относятся к категории неразрушающих. Деструктивные методы тоже существуют, но они используются для лабораторных исследований. Неразрушающий во всех остальных случаях.

Они удобны тем, что:

  • нет необходимости резать объект исследования и нести его в лабораторию;
  • все процессы выполняются на месте сварки;
  • для управления требуется компактное и легкое оборудование.

К неразрушающему контролю трубопровода предъявляются строгие требования. Диагноз ставит квалифицированный специалист. При этом строго соблюдаются нормы и правила проведения контроля.

Какие методы используются при неразрушающем контроле

Существует несколько видов неразрушающего контроля труб, при которых используются различные материалы, устройства и технологии.

Главный:

  1. Визуальный и измерительный контроль.
  2. Выявление рентгенологических дефектов.
  3. С помощью УЗИ.
  4. Обнаружение магнитных дефектов.
  5. Капиллярный метод.

Визуальное измерение

Этот вид контроля труб основан на осмотре стыков труб как визуально, так и с помощью измерительных приборов. Поэтому этот метод обнаруживает только внешние дефекты.

Этот неразрушающий метод является неточным, хотя и простым в реализации. Этот вид контроля является обязательным. Его проводят перед переходом к другому неразрушающему методу. Ведь обнаружив дефект на поверхности, нельзя переходить к другому этапу, более затратному в исполнении. Такой союз можно сразу отвергнуть.

Что касается удобства вождения, то для этого обычно используют простой измерительный прибор, например штангенциркуль или линейку. Перед измерениями участок с дефектом очищают спиртом, кислотой или другим растворителем.

Если, например, трещина небольшая, в помощь берется увеличительное стекло. Обязательным условием проведения данного вида неразрушающего контроля является определение формы дефекта и его размера.

Визуальная и измерительная проверка

Визуальная и измерительная проверка

Неразрушающий визуальный измерительный контроль трубопровода

Радиографическая дефектоскопия

Один из самых точных методов неразрушающего контроля трубопровода, позволяющий выявить даже незначительные дефекты сварного шва. При этом также определяется ваше точное местоположение.

Интересно:  Водопровод на даче своими руками: 🚰 как сделать самому, монтаж, прокладка

Метод основан на обычных рентгенограммах. Используется небольшое приспособление, которое просвечивает соединительный металл элементов трубы и отображает их на рентгеновской пленке.

Неразрушающий ультразвуковой контроль

Технология основана на акустических изменениях внутри металла. Если он однородный, то звук будет проходить без изменения своих характеристик и направления. При обнаружении дефекта в пути появятся изменения, которые отразятся на приемнике. Основным параметром изменения является скорость движения звука.

Суть неразрушающего метода:

  • усилитель излучает ультразвук со сверхвысокой частотой вибрации;
  • проходит через сварной шов;
  • при столкновении, например, с трещиной или оболочкой, отражается от ее внутренней поверхности (полости), меняет направление и возвращается к приемнику.

Чем больше угол преломления, тем больше трещина или другой дефект.

Ультразвуковой контроль

Ультразвуковой контроль

Ультразвуковой неразрушающий контроль трубопроводов

Неразрушающие магнитные испытания

Есть такое понятие, как магнитная проницаемость. Это когда магнитные волны проходят через металл в течение определенного периода времени. Если этот показатель снижается, значит, внутри материала на пути волны встретили препятствие, которое стали огибать. Следовательно, ваша скорость уменьшилась, а время шага увеличилось.

Для проведения данного неразрушающего контроля сварных соединений труб используется специальное оборудование. С его помощью через металл проходят электромагнитные волны. Предварительно на поверхность насыпают порошок или внутрь насыпают суспензию с железом. Минерал скапливается вокруг дефектного участка.

Есть еще один вариант, называемый магнитографией. Здесь вместо порошка или суспензии используется магнитная пленка. В нем отображаются все недостатки металла. После выполнения контрольных процедур пленка помещается в дефектоскоп, откуда считывается информация. Оно может быть звуковым или в виде изображения.

Капиллярный неразрушающий контроль

Эта технология позволяет выявлять дефекты сварных швов в трубопроводной системе с помощью специальных жидкостей, называемых пенетрантами. Основное его свойство – проникать в материалы, даже если в них есть капиллярные изменения.

Интересно:  Утепление водопровода в земле: как защитить наружную часть труб

К таким жидкостям относятся:

  • керосин;
  • скипидар;
  • бензол;
  • трансформаторное масло и др

Если пенетрант проник в металл соединения труб, в трубе имеется неисправность. Если этого не произошло, то все в порядке.

Процесс неразрушающего контроля:

  • на сварной стык трубы наносится мел или каолин в жидком виде;
  • после высыхания нанесенного слоя засохшую часть удаляют;
  • на оставшийся слой наносится керосин;
  • через полчаса нужно проверить обратную сторону прокладки;
  • если там обнаружены пятна керосина, то шов бракованный; в противном случае соединение надежно.

Сегодня к пенетрантам добавляют вещества, помогающие более четко выявить дефекты металла. В основном два:

  • красный пигмент;
  • люминесцентное вещество.

Первый используется, когда контроль осуществляется днем ​​при естественном освещении участка. Вторая ночь, для которой используют лампы с ультрафиолетовым светом.

Проникающий

Проникающий

Проникающее приложение

Неразрушающий контроль трубы, не подвергающейся значительным нагрузкам, может производиться более простыми способами: гидравлическим или пневматическим. Для этого вода или воздух под давлением проталкиваются внутрь линии соответственно.

В первом случае неразрушающий контроль проводят путем обнаружения течи на противоположной стороне соединения, то есть на внешней стороне труб. Во втором дополнительно используется пена, которая наносится на сварной шов. Если он начинает пузыриться, есть дефект.

Неразрушающие методы контроля трубопроводов упростили проверку целостности и качества соединений трубопроводов. Применение дефектоскопии, особенно рентгеновского и ультразвукового, практически приблизило вероятность обнаружения дефектов сварных швов к 100 %. В то же время такой контроль позволяет узнать, где находится дефект, сколько их, каких размеров и форм.

Как вы считаете, нужно ли применять более совершенные методы неразрушающего контроля труб или может быть достаточно подачи воды/воздуха в систему? Напишите в комментариях. Поделитесь статьей в социальных сетях и добавьте ее в закладки.

Подробнее о том, как осуществляется контроль сварки, вы узнаете из видео.

Источники:

  • 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
Оцените статью
SV-Aqua.ru