Кто осуществляет контроль качества сварных соединений в сосудах

Обновлено: 01.05.2024

Безопасность и надежность эксплуатации сооружений и оборудования невозможна без качественного выполнения сварочных работ при стыковке отдельных элементов. Для этого необходим надлежащий контроль качества сварных соединений, проводимый разными методами, с учетом требований ГОСТ, действующих стандартов, технических условий и другой нормативной документации.

Методика контроля

Качество сварных швов проверяют обученные и аттестованные специалисты, получившие квалификацию экспертов по соответствующей методике контроля. На строительных объектах и предприятиях, нуждающихся в регулярной проверке состояния сварных соединений металлоконструкций или оказывающих подобные услуги в качестве подрядчика, созданы подразделения, ответственные за выполнение указанных работ. Применяемые методы контроля сварных соединений делят на две группы: разрушающие и неразрушающие. В большинстве случаев применяют методики, не предполагающие разрушения соединений.

Разрушающие виды контроля сварных соединений актуальны в таких случаях:

для проверки пробных образцов, перед выполнением основной сварки элементов;
при выпуске массовых изделий – испытывают определенное количество экземпляров из общей партии.

Контроль проводят с применением специализированного оборудования, работа с которым требует от персонала соответствующих квалификационных знаний и навыков. Приборы подвергают периодической поверке на соблюдение установленных допусков погрешностей, согласно действующим законодательным нормам.

Визуальный и измерительный контроль

Для проведения визуального и измерительного контроля не нужно применять специальное оборудование. Достаточно контроля, проведенного экспертом, с использованием элементарных измерительных средств (штангенциркуля, шаблонов, рулетки, щупов, линейки, угольника, лупы и люксметра).

Специалист, осматривающий сварной шов, должен исключить следующие дефекты:

нарушение сплошности;
неоднородную структуру;
трещины;
пустоты;
поры;
свищи;
сколы;
непроваренные участки;
неравномерное сечение;
отклонение от геометрии профиля шва.

О присутствии внутренних дефектов можно судить, исходя из характерных внешних признаков. Выявленные дефектные участки измеряют, чтобы проверить соответствие их размеров разрешенным допускам по нормативам. Дополнительно определяют высоту и ширину валика сварного шва. При визуальном осмотре невозможно обеспечить полную объективность. Результаты зависят от зоркости и квалификации эксперта, его опыта и знаний. Отдельные детали можно рассмотреть через лупу. Специалисты также используют компактные фонари, чтобы подсветить необходимые места. Выявленные дефекты отмечают, для их последующего устранения. Если качество некоторых участков вызывает сомнение, требуется дополнительная проверка другими методами контроля.

Капиллярный метод

Эта методика основана на способности некоторых жидких сред проникать внутрь металла сквозь мельчайшие поры, недоступные невооруженному глазу. Работы выполняют с использованием расходных материалов – краски или мела. Этими веществами обрабатывают поверхность, чтобы повысить визуализацию. В применяемую жидкость вводят дополнительные компоненты, окрашивающие состав. Производят вещества для капиллярной методики контроля (пенетранты), обладающие люминесцентными качествами. При попадании света на такой состав, многократно увеличивается яркость отраженного светового потока. Методику можно использовать для проверки качества сварочных швов любых металлов. Результаты оценивают по характеру рисунка после нанесения пенетранта. Чем сильнее окрашена поверхность металла, тем хуже выполнена сварка. Данный метод чаще применяют для проверки материалов, чувствительных к температурным перепадам, за счет большой линейной усадки в процессе остывания.

Проверка герметичности сварных швов

Герметичность сварных швов важна, если речь идет о сосудах, работающих под большим давлением, трубопроводах или гидросистемах. Данная методика получила многочисленные названия.

Этот способ контроля называют:

пузырьковым;
пневмоиспытанием;
течеисканием;
гидроиспытанием и пр.

Предусмотрено разделение метода на два вида: пневматический и гидравлический, в зависимости от характера среды, применяемой в ходе проверки. Но в обеих разновидностях применяют единую методику, сходную с капиллярным способом контроля. Разница в том, что в данном случае проверка сварочных швов проводится при подаче газовой или жидкостной смеси под давлением.

Пневматический способ

При данном способе в проверяемую область нагнетают сжатый газ или воздух. На поверхность шва наносят мыльный раствор, с образованием пленки. Раствор приготавливают, при соотношении мыла к воде в пропорции 1 к 4. На несплошности в шве указывают вздувшиеся пузыри.

Предусмотрено применение следующих разновидностей пневматического способа:

вакуумной – нанеся мыльный раствор, на другой стороне сварного соединения создают разрежение; используют для выявления сквозных дефектов;
погружной – сваренный участок полностью погружают в емкость, наполненную мыльным раствором; наличие дефектов определяют по выделившимся воздушным пузырькам.

Если контрольную операцию проводят на морозе, воду заменяют спиртовым раствором, с незамерзающими свойствами. В качестве газовой среды возможно использование аммиака. Перед испытаниями, участок оборачивают бумагой. На дефекты укажут проступившие красные пятна.

Гидравлический способ

Особенности гидравлического метода основаны на способности жидкой среды создавать давление. Сварной элемент погружают в масло или воду, выдерживая определенный промежуток времени. В процессе погружения, жидкость впитывается через поры внутрь вещества. По ее выделениям, после извлечения детали из раствора, можно определить присутствие внутренних пустот, предварительно обстучав поверхность молотком. Для диагностирования емкостей или трубопроводов, коммуникации наполняют жидкостью под давлением. Методика очень проста, но эффективна. При выявлении дефектных мест, соответствующие участки нужно переварить. Затем проводят повторную проверку.

Магнитная дефектоскопия

Принцип магнитной дефектоскопии – использование способности металла намагничиваться, при воздействии магнитного поля. Учитывая свойства материалов, данный метод контроля сварных швов не подходит для немагнитных сплавов медных, цинковых, латунных и прочих.

Особенности проведения магнитной дефектоскопии:

посредством прибора, сварной шов подвергают воздействию постоянного магнитного поля;
в результате происходит формирование силовых электромагнитных линий, под влиянием которых незначительные частицы материала получают способность к движению, занятию фиксированного положения;
поверхность шва покрывают измельченным металлическим порошком;
при однородной структуре рисунка можно сделать вывод о качественном сварном шве; наличие трещин и шлаковых включений можно определить по искажению полученной картины.

Этот метод проверки эффективен для выявления самых незначительных дефектов. Единственный минус – невозможность идентификации проблемного места, если трещина направлена вдоль силовых линий магнитного поля.

Ультразвуковая дефектоскопия

Ультразвуком можно выявить признаки неоднородной структуры сваренного металла в шве. При наличии пустот, направление прохождения волн изменяется, и созданное излучение не доходит до контрольного прибора. Измеряя полученное отклонение, определяют присутствие и характер дефекта. В зависимости от вида нарушения, фиксируют определенные искажения ультразвукового потока. Для идентификации дефекта, результаты сравнивают с контрольными иллюстрациями. Данный метод используют достаточно часто. В отличие от магнитной дефектоскопии, такая проверка сварных соединений применима для цветных сплавов.

Радиационный метод

Проверка сварных швов радиационным методом контроля требует строгого соблюдения мер безопасности, чтобы исключить нанесение вреда здоровью персонала. Данная методика предполагает выполнение рентгеновского снимка сваренного участка. Для диагностики используют рентген-аппарат, конструкция которого незначительно отличается от устройства, применяемого в учреждениях здравоохранения.

Работы выполняют в такой последовательности:

устанавливают и включают контрольное оборудование;
созданное излучение пронизывает металл; при наличии пустот, рентгеновские лучи изменяют направление, отклоняясь от заданной траектории;
на другой стороне шва, результаты фиксируют на специальную пленку;
характеристики соединения определяют по плотности зафиксированного излучения.

Эта инновационная и прогрессивная методика небезопасна. Для проведения контроля необходимы специальные приборы и расходные материалы. Персонал должен быть обучен работе с оборудованием. Излишне продолжительное пребывание в зоне проведения контроля неблагоприятно отражается на здоровье работника, выполняющего диагностические операции. Выпускают компьютерные приборы, обрабатывающие результаты контроля и выводящие на монитор результаты. Устройство автоматически расшифровывает полученные данные, гарантируя контроль качества сварных швов и соединений с высокой точностью исследования.

Оформление документации

Результаты диагностических операций фиксируют в соответствующем акте или заключениисоставленном экспертом. В документе отражают содержание всех дефектов, приводят детальное описание допущенных нарушений. Форма акта или заключения должна соответствовать требованиям нормативов. Также, бригада дефектоскопистов отмечает результаты контроля в журнале сварки, необходимость ведения которого установлена законодательством для каждого объекта.

Выполненные записи в акте и журнале сопровождают детальными схемами, содержащими эскиз контролируемого соединения с отмеченными дефектами. Это позволяет идентифицировать нарушения, для последующего устранения.

В процессе контроля непосредственно на изделии рядом с каждым дефектом делают соответствующую отметку мелом.

По итогам контроля сварных швов и приемки объекта, формируют комплект документов. Кроме акта и журнала, сюда включают сертификаты на используемые материалы и оборудование, электроды, копии удостоверений сварщиков, экспертов, проводивших исследование качества выполненной сварки. Такие документы – не просто формальность. Надлежащим образом оформленные бумаги тщательно изучают представители государственных контролирующих органов при приемке объектов в эксплуатацию и в случае возможной последующей аварии на принятом объекте. Это позволяет установить причины чрезвычайного происшествия и наказать виновных.

Тщательный контроль качества сварки и сварных соединений особенно важен при изготовлении ответственных металлоконструкций, элементов грузоподъемных кранов, сосудов и трубопроводов, работающих под давлением, другого оборудования повышенной опасности. Поэтому от квалификации и внимательности экспертов во многом зависит дальнейшая безопасность эксплуатации производственных и строительных объектов.

Швы и соединения

Контроль качества сварных соединений – важный этап создания металлоконструкций. Тщательная проверка помогает выявить видимые и скрытые дефекты, снижающие прочность швов. Оценить результат при осмотре в полной мере невозможно, однако этот метод также включается в порядок проведения процедуры.

Этапы дефектоскопии в обычных условиях

Для выявления недостатков применяют следующие методы контроля сварных соединений:

Внешний осмотр и замеры. Этот способ наиболее часто используется в быту. Он является первой контрольной операцией при приемке готовой конструкции. При внешнем осмотре выявляются наружные изъяны: трещины, подрезы, наплывы, пустоты, смещение краев соединяемых элементов. Процедуру проводят как визуально, так и с помощью увеличительных инструментов. Обмеры помогают выявить недостаточную или излишнюю ширину шва.
Контроль герметичности сварных соединений. Швы должны соответствовать нормальным показателям непроницаемости. Оценку герметичности выполняют после завершения изготовления или установки конструкции. Выявленные на предыдущем этапе недостатки устраняют до начала процедуры.

Визуальный осмотр соединений

Процедура проводится на месте, относится к часто используемым способам проверки сварочных швов. Оценивая состояние соединения, выявляют непровары и другие крупные дефекты. Для повышения точности результата перед осмотром шов очищают от окалины, обезжиривают растворителем. После этого металл протравливают 10% азотной кислотой, разрушающей оксидный налет.

Остатки вещества нейтрализуют спиртом. После такой обработки на поверхности проявляются дефекты, связанные с нарушением технологии сварки. Исследование проводят с использованием лупы или микроскопа.

Методы контроля

Способы диагностики сварных швов делятся на разрушающие и неразрушающие. Первые применяются только в промышленных условиях. Проверке подвергаются пробные партии деталей или отдельные элементы металлоконструкции.

Капиллярный

Метод основывается на свойствах жидкости затекать в мелкие полости. Степень проникновения контрастного вещества зависит от смачиваемости материала, размеров капилляров. Способ применяют при сварке любых металлов и их сплавов. Для контроля качества шва используют вещества повышенной текучести и сильного цветового контраста. Они проникают в дефекты и проявляют их. Наиболее чувствительные вещества помогают обнаруживать пустоты и трещины размером от 0,1 микрона. При наличии изъянов диаметром более 0,5 мм капиллярный метод не работает. На практике способ реализуют так:

очищают сварное соединение от окалины;
наносят контрольные вещества (с одной стороны раствор мела, с другой – керосин);
просушивают поверхности (появляющиеся изъяны имеют вид темных включений).

Магнитная дефектоскопия

Процедура выполняется при соединении углеродистых и низколегированных сталей. На проверяемые участки воздействуют магнитным полем. При наличии дефектов электромагнитные линии искажаются. Используют 2 метода регистрации изменений:

Порошковая дефектоскопия. Основана на способности намагниченных частиц накапливаться в областях структурных нарушений. Порошок рассыпают по поверхности шва, предварительно обработанной керосином. Тип состава подбирают с учетом свойств стали. Под проверяемый участок устанавливают магнит. Над дефектами порошок собирается в линии или комки.
Исследование с применением ферромагнитной ленты. Приспособление накладывают на шов, закрепляют. Специальное оборудование фиксирует искажение магнитного поля. Прибор определяет выраженные недостатки, влияющие на прочность соединения.

Ультразвуковой контроль

Процедура основывается на способности звука отражаться от границ сред разных плотностей. Ультразвуковой метод применяют при сварке мелкозернистых металлов. Приборы регистрируют зерна, образующиеся в местах фазового перехода. Для проверки качества шва применяют следующие виды аппаратов:

импульсные, определяющие время и интенсивность прохождения отраженного ультразвука;
теневые, измеряющие потери энергии волн, обходящих дефекты;
зеркально-теневые, предназначенные для выявления посторонних включений;
импедансные, применяемые для проверки тонкостенных труб на герметичность.

Ультразвук вырабатывается преобразователем, который ведут вдоль шва круговыми движениями.

Стационарные варианты оборудования применяют в лабораторных условиях. Передвижные используют для контроля качества сварочных работ на месте.

Радиационный способ

Метод основывается на поглощении рентгеновских лучей металлами. Для расшифровки нанесенного на пленку изображения используют негатоскоп. Способ отличается высокой точностью. С его помощью обнаруживают непровары, посторонние включения, трещины и иные изъяны. Радиационный контроль помогает определять места расположения дефектов. Применяется только в специальных лабораториях. Дефектоскописты подвергаются негативному влиянию излучения, поэтому автоматизированные установки экранируют. С помощью радиационного метода невозможно выявить:

дефекты, располагающиеся по направлению лучей;
недостатки глубиной, составляющей менее 0,02% толщины детали;
совпадающие с острыми углами трещины.

Проверка непроницаемости соединений

Способы контроля герметичности швов классифицируются в зависимости от методов создания перепадов давления, типу рабочих компонентов.

Использование пневматики

Проверяемую емкость наполняют воздухом или инертным газом, создавая давление, в 1,5 раза превышающее рабочий показатель. Наружные соединения обрабатывают мыльным раствором (100 г моющего средства на 1 л воды). Если процедура выполняется в условиях отрицательных температур, часть жидкости заменяют спиртом. О наличии сквозных изъянов свидетельствует появление пузырьков.

К резервуару подключают предохранительный клапан и манометр. Первый предотвращает аварийные ситуации, возникающие при резком повышении давления, второй помогает отслеживать изменение параметров во время испытаний.

Небольшие детали помещают в емкость с водой. Образование пузырьков свидетельствует о наличии дефектов.

Гидравлический способ

Для создания нужного давления используют воду или другую жидкость. После заполнения контролируемой емкости по сварным соединениям постукивают молотком. При наличии сквозных дефектов жидкость начинает подтекать. Емкости, которые будут эксплуатироваться под нормальным давлением, держат заполненными не менее 3 часов.

Выводы по теме

При выборе метода контроля качества стыковых областей учитывают форму и размеры деталей, свойства металлов, из которых они сделаны. Перед проверкой поверхность необходимо подготавливать. Например, перед ультразвуковым исследованием швы зачищают, обрабатывают контактной смазкой. При использовании магнитного способа устраняют поверхностное натяжение сварного соединения. Капиллярным методом проверяют чистые ровные плоскости. Выбор процедуры зависит от требований, предъявляемых к готовым металлоконструкциям.

Читайте также: