Керосиновая проба сварных швов

Герметичность сварных швов

Автор: Игорь

Дата: 10.03.2018

• Статья
• Фото
• Видео

Проверка на герметичность сварных швов необходима при работе изделия под давлением, с жидкотекучими и газообразными средами. Это относится к трубопроводам, емкостям, резервуарам и подобным элементам конструкции. Контролю подвергаются сварные швы роликового и точечного типа. Описывает требования к проверке на герметичность сварных швов ГОСТ 3242-69.

Все виды контроля направлены на определение и устранение некачественных изделий при приемке, их применение определяется точными вычислительными приборами, инструментами технологиями, позволяющими узнать, как проверить сварной шов на герметичность с точностью до микрон.

Испытание герметичности сварного соединения

Определение герметичности шва

«Важно! Проверка готового изделия осуществляется предприятием изготовителем, в процессе эксплуатации, эту процедуру выполняет владелец в указанные сроки в нормативно-технической документации.»

Существует несколько методов проверки, каждый из которых имеет узкую направленность. Важно применять метод, наиболее приемлемый в конкретных условиях.

Методы контроля выбираются в зависимости от условий эксплуатации изделия:

• химических свойств рабочей среды;
• физических параметров:
  • давления;
  • температуры;
  • времени эксплуатации.

Проверка герметичности сварных швов предназначена для всех изделий ответственного назначения. Требования к проверке точечного и роликового соединения различаются из-за принципиального различия технологии, формы и назначения. В отличие от всех возможных способов, керосиновая проба сварных швов позволяет провести это исследование в домашних условиях.

• Роликовая сварка это разновидность точечной, но за счет особой формы электродов, представленных в виде двух роликов, через которые проходит ток, шов получается цельный. Соединение поверхностей происходит методом накладывания друг на друга, поэтому этому виду сварки присущи такие виды брака, как:
  • непровар (в случае недостаточной силы тока, прижимного давления или подачи тока недостаточной продолжительности по времени),
  • недостаточное перекрытие места стыка,
  • выплески металла (наружные и внутренние). Определение причины, а также точного места затрудняется из-за соединения методом нахлестки.

Осложняется недоступным наблюдением шва под нахлесткой, при котором дефекты, а также точное место нахождения становятся трудно определяемыми.

• Точечный тип сварки представляет собой вид шва, в котором цельный шов выполнен в виде точек, накладывающихся одна на другую. Может выполняться электродуговым, точечным, наплавляемым методами.

В этом случае соединение двух поверхностей проводится стык в стык. Обнаружение брака упрощается благодаря открытому соединению. Доступная визуализация позволяет выявить плохой сварочный шов, являющийся причиной дефекта. Этому типу сварки присущи следующие виды брака:

• непровар;
• прожег;
• выплеск;
• сбой в расчетах.

Как исправляются свищи в сварном шве при их выявлении? В большинстве случаев, это место обрубается и сваривается, при невозможности такого подхода, каждое изделия рассматривается комиссионно. Изделие могут переназначить для другого, менее ответственного использования или забраковать полностью.

Гидравлическое испытание сварного шва

Проводится при помощи воды, которая подается под давлением в 1,5-2 раза превышающее рабочее давление сосуда. В течение 10-15 минут проверяется герметичность швов: запотевание, увлажнение и т.д.

Пневматическое испытание шва

Самый экологический способ. Такой дефект как свищ сварного шва может образоваться в процессе эксплуатации, в местах, где происходит критическое напряжение в структуре металла, или же из-за точечной коррозии, а также при некачественном сварном соединении. Проверка пневматикой или вакуумом. На одну сторону шва наносят мыльный раствор, на противоположную крепят камеру вакуумирования. При наличии трещины воздух поступает в камеру, а место течи определяется по пузырькам. К недостаткам можно отнести небольшую производительность и техническую нерентабельность при проверке больших емкостей.

Пневматическое испытание шва

Проверка сварных швов керосином

Как проверить сварной шов на герметичность керосином? Это вещество выбрано не случайно: оно обладает высокой текучестью, больше чем у воды в несколько раз. Кроме того, проверка сварных швов керосином позволяет определить микроскопические трещины и свищи в домашних условиях, без сложных приспособлений. Проводится он следующим образом: на проверяемую поверхность наносят меловую пленку, которая должна послужить индикатором, а на обратную сторону заливают керосин.

Проверка герметичности керосином

Проверка шва аммиаком

Такой тип проверки также основывается на показаниях индикаторов. Проводится он при помощи сжатого воздуха, в который добавлен раствор аммиака. С противоположной стороны накладывается бумага или чисты медицинский бинт. Веществом–индикатором является фенолфталеин, которым пропитывают материал или 5 % нитрат ртути. При соприкосновении аммиака и индикатором происходит реакция, образующая фиолетовый цвет.

Испытание сварного соединения течеискателем

Самый сложный метод из всех существующих, но его использование позволяет не только определить место протечки, а еще и расчетный путем установить его размер. В качестве рабочей среды могут выступать 3 вещества:

• галоидный газ (фреон-12);
• двуокись углерода;
• четыреххлористый углерод;
• гелий.

1. Используется установка течеискателя с установленным в нем платиновом разогретом щупе и регистратором миллиамперметром. Проводится следующим образом: погруженный испытываемый сосуд в емкость подвергается двойному давлению. Во внутрь подается рабочий газ, а с наружной стороны наоборот — газ отсасывается в спец. приемник с платиновым щупом. При появлении ионов газа происходит реакция с ионами, находящимися на щупе, что фиксируется амперметром.
2. Поэтому же принципу работы основан и второй способ, с гелием. Только при попадании в вакуумную среду, ионы гелия, попадая на коллектор ионов, создают электрический разряд. В обоих случаях подсчитывают размеры трещины с помощью миллиамперметра.
3. В случае с проверкой углекислотным газом, расчет ведется по принципу изменения теплопередачи между нагретыми платиновыми проволоками до 100 ºС и попавшими в камеру молекулами СО Чувствительная проволока увеличивает сопротивление, что приводит к разбалансировке и отклонению измерительного прибора.

Заключение

Проверка сварных соединений зависит от формы и размера изделия. Условно можно подразделить способы на 2 вида:

• доступности обеих сторон;
• одностороння доступность.

Кроме того некоторые доступные методы объясняют, как проверить сварочный шов на герметичность в домашних условиях, без трудоемких затрат и специфических приборов, например, такой как проверка сварочного шва на герметичность керосином.

В продажу изделия поступают в проверенном состоянии, а для безопасной эксплуатации составлен на каждый тип изделия свой график осмотра и проверки максимально удобным владельцу методом.

Керосиновая проба сварных швов

Внешний осмотр и измерения. Внешний осмотр производят невооруженным глазом, а в сомнительных местах – с помощью лупы четырех-семикратного увеличения. При контроле используется нормальный и специальный мерительный инструмент (шаблоны, линейки и др.). Внешнему осмотру подвергаются все сварные соединения и наплавки. Обнаруженные недопустимые дефекты должны быть исправлены до проведения последующего контроля другими методами.

Контроль сварных швов на непроницаемость:
— керосиновая проба,
— цветная дефектоскопия,
— контроль гелиевыми и галоидными течеискателями.

При керосиновой пробе сварные соединения с одной стороны окрашивают меловым раствором, а с другой – смачивают керосином. В местах неплотностей на поверхности, покрытой мелом, через несколько часов выступают темные пятна. Контроль возможен при двустороннем доступе к сварным соединениям.

При цветной дефектоскопии на отполированную поверхность сварного шва наносят вначале специальный окрашивающий раствор, который проникает в дефекты шва. После выдержки окрашивающий раствор смывают с поверхности. Далее после просушки на эту же поверхность наносят тонкий слой мелового покрытия.

При вакуумном методе участки испытываемого сварного шва смачивают мыльным раствором. Затем на них накладывают специальную вакуум-камеру, представляющую собой металлическую раму с прозрачным верхом из органического стекла и уплотнением из мягкой губчатой резины, благодаря которой камера присасывается к стыку при создании в ней вакуума вакуумным насосом. Данные рамы можно доставить на предприятие, воспользовавшись услугами транспортной компании. Рекомендации по тарифам вы можете узнать на этой странице http://www.nsvlog.ru/tarify/. В местах расположения сквозных дефектов появляются пузырьки, хорошо заметные через оргстекло камеры. Вакуумный метод контроля применяется в тех случаях, когда невозможен двусторонний доступ к сварным швам.

При контроле с помощью гелиевых или голоидных течеискателей испытываемое изделие наполняется гелием или смесью воздуха с фреоном. При наличии неплотностей гелий или фреон проникает через них и улавливается щупом течеискателя. Расположение дефектов фиксируется в момент подачи течеискателем звукового сигнала.

При радиографическом контроле используются рентгеновские или гамма-установки, излучающие соответственно рентгеновские и гамма-лучи, способные приникать через толщу металла и действовать на рентгеновскую пленку, приложенную с обратной стороны шва. В местах расположения дефектов степень засвечивания пленки больше, а после обработки на пленке видны потемнения, соответствующие по форме дефектами.

При ультразвуковом контроле сварное соединение «прощупывает» специальный искатель, который оператор перемещает параллельно шву. Дефекты сварного шва видны на экране ультразвукового дефектоскопа в виде соответствующих импульсов.

Контроль лабораторными методами производится на образцах, вырезанных из контрольных сварных соединений. Сварку контрольных соединений производят в условиях, аналогичных сварке производственных соединений. При этом должны применяться те же основные и сварочные материалы, способы и режимы сварки, что и при сварке изделия.

Для проведения механических испытаний изготавливают специальные образцы установленных стандартов формы и размеров. Эти образцы испытывают в лаборатории на испытательных машинах для определения временного сопротивления разрыву, угла загиба (сплющивания), ударной вязкости.

Вырезанный из сварного соединения образец шлифуют, затем полируют и травят специальным раствором. Осмотр шлифов производят с помощью микроскопов, обеспечивающих увеличение в 50-100 раз и более.

Испытание на межкристаллитную коррозию подвергают сварные соединения из аустенитных сталей. Для проведения испытаний специальные из аустенитных сталей. Для проведения испытаний специальные образцы кипятят в растворе серной кислоты и медного купороса в течение 24 часов. Далее их промывают и загибают на угол 90 градусов. Качество сварного соединения считается удовлетворительным, если на образцах не возникли трещины или надрывы коррозионного характера.

Стилоскопирование, цветная дефектоскопия и метод контроля сварного соединения на “керосин”

Определение состава материала, а также поиск возможных дефектов сварных соединений выполняется с помощью совокупности методов спектрального анализа, основанных на изучении различных спектров взаимодействия. Для сварных соединений и металлических конструкций подобная методика называется стилоскопированием.

Определение методики

Стилоскопирование — простейший вид качественного спектрального анализа на наличие легирующих элементов в различных металлах и сплавах. Ему обязательно подвергают все нагревающиеся элементы котлов и трубопроводов, изготовленных из легированной стали, а также наплавленный металл сварных швов для установления марочного соответствия примененных сварочных материалов.

Стилоскопирование сварных швов проводится, как проверка визуального качества по фото. Для проведения испытаний и изучения полученных спектров используется специальный прибор – стилоскоп. От мощности данного оборудования зависят пределы возможностей стилоскопирования. Анализ на стилоскопе сопровождается минимальными повреждениями исследуемого образца, что позволяет проверять готовые детали и сварные соединения. Стилоскопирование сварных швов

Объем контроля стилоскопированием

При проведении всех видов сварки с использованием легированных присадочных материалов металл полученного шва подвергается стилоскопированию. Методика применима до проведения термической обработки элементов конструкции, деталей.

Стилоскопирование относится к обязательным методам визуального контроля сварочных соединений, а нормативы контроля устанавливаются в зависимости от производства.

Данная методика контроля качества эффективно применяется для:

• Контроля на наличие легирующих элементов (кроме марганцовистой и кремнемарганцовистой) в сплавах и металле для труб любого типоразмера, литых деталей, шпилек арматур, паропроводных и пароперепускных труб теплового оборудования, переходов, отводов, тройников и др.
• проверки соответствия материала свариваемых элементов;
• проведения анализа металлических деталей энергетических установок;
• анализа тонкой проволоки, ленты, образцов малой массы из легкоплавких сплавов;
• определения химического состава материалов крупногабаритных объектов, их сварных соединений;
• определения в сварных швах малого содержания трудновозбудимого элемента (углерода от 0,1%, кремния от 0,1%, серы от 0,2%)
• контроля сварных швов деталей и частей конструкций, которые работают под давлением;
• качественного контроля чистоты различных марок сплавов сталей;
• контроля металла коррозиестойкой наплавки;
• определения наличия хрома, молибдена.

Области реализации данной методики

На производстве должны контролироваться стилоскопированием:

1. Каждый сварной шов через каждые 2 м;
2. все дефекты сварных швов после устранения;
3. все места исправления сварного шва или повторного сварочного соединения;
4. наплавка металла не менее чем в одной точке;
5. предусмотренные положения ГОСТ 1435-99.

Стилоскопирование для контроля качества металлов и сварных соединений может использоваться:

1. На складах машиностроительных заводов при контроле материалов;
2. на шихтовых дворах при контроле качества;
3. на пунктах сортировки металлического лома;
4. в лабораториях литейных цехов;
5. в нефтяном и химическом аппаратостроении;
6. в газовой промышленности.

Рамки применения данного метода контроля значительно расширяются за счет возможности его использовать не только в условиях спектральной лаборатории (стационарный стилоскоп), но и в полевых условиях.

Цветная дефектоскопия (капиллярная дефектоскопия)

Одним из основных неразрушимых методов контроля качества сварных соединений является цветная дефектоскопия (капиллярный метод неразрушающего контроля (ГОСТ 18442-80))

Основной принцип действия метода

Цветная дефектоскопия предназначена для обнаружения поверхностных и сквозных дефектов, определения их расположения или протяженности (для протяженных дефектов некоторых типов) и их ориентации на поверхности исследуемого объекта. Метод основан на капиллярном проникновении внутрь дефекта, хорошо смачивающего исследуемый материал, жидкого индикатора, на визуальном изучении поверхности материала и на последующей регистрации индикаторных следов.

Процесс цветной дефектоскопии основан на пяти этапах:

1. Очистка поверхности: механическая чистка от ржавчины, очистка очистителем и просушка поверхности.
2. Нанесение первого жидкого индикатора (пенетрата). Наносится путем распыления, кистью или весь объект погружается в него.
3. Аккуратное удаление лишнего пенетрата с исследуемой поверхности.
4. Нанесение второго жидкого индикатора (проявителя).
5. Контроль. Используют любой метод визуального контроля.

Из-за возникновения диффузионной реакции двух контролирующих жидкостей проявляются дефекты сварных швов и линии повреждений (трещины, царапины). Интенсивность окраски индикатора говорит о глубине и толщине дефекта. В этом методе контрастная чувствительность зрения играет основную роль и отвечает за точность.

• Позволяет провести точную локализацию мелких дефектов и охарактеризовать их с большой точностью;
• позволяет расширить область применение других визуальных методов контроля качества сварочных соединений;
• увеличивает спектр обзора для поверхностных дефектов;
• является не дорогостоящим методом.

Недостатки метода:

• Для выездного контроля применим только при температуре от 5 до 50 0 С, при отрицательных температурах точность падает в разы;
• большая длительность процесса (1 – 2 часа);
• высокая трудоемкость процесса;
• человеческий фактор, субъективность;
• невозможность механизировать и автоматизировать процесс контроля;
• инструменты контроля (индикаторные жидкости) нуждаются в определенных условиях хранения и имеют ограниченный срок пригодности.

Цветная дефектоскопия

Возможности капиллярного метода контроля

Способы контроля сварных швов в основном ограничены применяемым инструментом, но для цветной дефектоскопии подобного ограничения нет. Класс чувствительности реагентов выбирается в зависимости от необходимой точности. Только этап визуальной фиксации дефектов зависит от разрешения прибора для наблюдения и использованной в данном случае точности.

Метод является широко востребованным и в основном используется для выявления дефектов шириной не менее 1 мм и глубиной не менее 3 мм:

• Для контроля качества поверхности и общей целостности объекты любых размеров и форм;
• при проведении дефектоскопии сварных швов на выявления трещин, пор, раковин, непроваров;
• для обнаружения межкристаллитной коррозии и других несплошностей;
• для обнаружения открытых волосовин.

Практическое использование цветной дефектоскопии

В условиях лаборатории или при визуальном контроле технического состояния объектов используется при:

• Проведении технадзора строительных объектов;
• контроле рабочего состояния трубопроводных (нефтепровод, газопровод) систем;
• контроле сварных швов соединений патрубков с корпусом сосудов;
• проверке качества кованых и литых деталей трубопроводов, арматуры;
• при проведении гамма – или рентгеновского контроля;
• при невозможности произвести контроль сварочных швов методами просвечивания;
• при последнем контроле выпускаемой продукции из черных и цветных металлов, пластмасс, твердых сплавов;
• при контроле срока эксплуатации.

Методика проведения цветной дефектоскопии практически всегда совмещается с другими методами контроля или усложняется (люминесцентная дефектоскопия или дефектоскопия по фото).

Ультразвуковой метод контроль сварных соединений – один из самых эффективных. Подробнее читайте в этой статье.

Метод контроля сварного соединения на “керосин”

Одним из самых распространенных методов контроля непроницаемости сварных соединений является капиллярный метод керосином.

Определение методики

Принцип действия метода основан на физическом свойстве керосина, капиллярности – способность подыматься по капиллярным ходам, сквозным порам и трещинам. Методом контроля на керосин

Проверка сварных швов на герметичность методом контроля на “керосин”:

1. С контролируемой стороны (более удобной) сварные швы покрываются водным раствором мела (правильный раствор – 450 г на 1 л).
2. После полного высыхания обратную сторону покрывают (смачивают, заливают) обильным слоем керосина не менее 3-х раз.
3. На меловой поверхности наличие следов керосина свидетельствует о неплотности швов, о дефекте.
4. Отдельные пятна указывают на свищ в сварном шве, сквозные трещины или непровары.

Для повышения наглядности результатов методики используют окрашенный керосин и наносят его под давлением сжатого воздуха.

Рамки применения метода

Проверка сварных швов керосином является точной методикой на подтверждения целостности шва. Подобный метод не дает возможности охарактеризовать дефекты. Благодаря высокой проникающей способности керосина степень чувствительности метода – трещины от 2×10 -4 мм.

Практическое использование метода контроля

“Керосиновая проба” – метод контроля плотности сварных соединений на “керосин” используется для проверки:

• Резервуаров, работающих под давлением;
• газопроводов, нефтепроводов;
• сварных стыков ответственных конструкций;
• при проведении проверки на уровень герметичности;
• при контроле непредусмотренного расхода транспортируемых или хранимых веществ.

Данная методика не подходит для количественной характеристики и оценки характера дефектов, но для первоначального контроля герметичности этот дешевый способ используется повсеместно.

Капиллярный контроль

Неразрушающий контроль, в том числе капиллярный метод, – это эффективное, а в ряде случаев единственно возможное средство предотвращения аварийных ситуаций в объектах повышенной опасности. Задача ученых, инженеров-конструкторов, инженеров-технологов – разработать аппаратуру и технологию контроля, которая давала бы возможность дефектоскописту определить только пригодные к эксплуатации детали и не пропустить дефектные.

Дефектоскопист – последняя инстанция, которая может предотвратить аварию, отказ, непредвиденную остановку машины или механизма. Особая ответственность лежит на дефектоскопистах, контролирующих детали авиационной и космической техники, локомотивов и вагонов; оборудования атомных, энергетических и химических производств, представляющих огромную опасность не только для человека, но и окружающей среды.

Во всем мире неразрушающий контроль качества и техническая диагностика – это целая индустрия, неотъемлемая часть производства и эксплуатации всех технических устройств: сотни тысяч специалистов ежедневно обеспечивают отбраковку некачественных деталей при производстве (качество) и своевременное обнаружение опасных трещин на работающих технических устройствах (диагностика), прежде всего опасных для жизни, здоровья людей и окружающей среды (безопасность).

Уровень развития передовых стран мира на современном этапе характеризуется не столько высоким объемом производства и ассортиментом выпускаемой продукции, сколько показателями качества, надежности и безопасности.

В высокоразвитых странах затраты на контроль качества составляют в среднем 1 – 3 % от стоимости выпускаемой продукции, а в таких отраслях промышленности, как оборонная, атомная, а так-же аэрокосмическая, затраты на контроль качества возрастают до 12 – 18 %. Трудозатраты на контроль сварных соединений в строительстве трубопроводов большого диаметра и большой протяженности достигают 10 %. Во всем мире давно поняли, что экономия на контроле – это мнимая экономия, которая в конечном итоге оборачивается огромными затратами на преодоление последствий аварий и катастроф.

На стадии изготовления необходима объективная информация о свойствах детали, которая даёт возможность судить о качестве детали, её пригодности к работе и конкурентоспособности изделия в целом.

Использование средств неразрушающего контроля в процессе эксплуатации позволяет диагностировать техническое состояние объекта, определить его остаточный ресурс, сроки дальнейшей безопасной эксплуатации. Диагностика особенно актуальна для таких потенциально опасных технических объектов, как оборудование магистральных нефте- и газопроводов, химических и нефтеперерабатывающих производств, сосудов под давлением, подъемно-транспортных устройств и др., особенно если принять во внимание, что среди них многие уже выработали свой ресурс.

Суждение о работоспособности и качестве достигается через выявление с помощью приборов неразрушающего контроля и технической диагностики:

• поверхностных и внутренних дефектов сплошности материала, деталей и элементов конструкций (трещин, раковин, пор, расслоений и т.п.);
• недопустимых изменений структуры материала и физико-механических свойств (размер зерна, плотность, упругие и прочностные характеристики, твердость, внутренние напряжения, влажность и др.);
• отклонений геометрических параметров (толщин покрытий, поверхностно упрочненных слоев, толщин стенок деталей и элементов конструкций и др.);
• внутреннего строения объектов (интроскопия).

Капиллярная дефектоскопия является старейшим методом неразрушающего контроля и самым чувствительным методом неразрушающего контроля поверхностных дефектов. Капиллярный метод позволяет выявить поверхностные трещины раскрытием 0,5 – 1 мкм и более. Он основан на проникновении в поверхностные дефекты специальных жидкостей, благодаря которым повышается свето- и цветоконтрастность дефектного участка относительно неповрежденного участка поверхности детали. Достоинством метода является то, что точно фиксируется местоположение дефекта, его ориентация и размеры. Его эффективность в большой степени зависит от правильности соблюдения технологических режимов всех стадий, которые определяются физико-химическими процессами, протекающими при проведении контроля.

Наиболее эффективен капиллярный метод для неразрушающего контроля больших площадей, особенно со сложной геометрией и в случаях массовых производств. Технологов прельщает возможностью обнаружить дефект на ранних стадиях изготовления, а также на всех стадиях технологического процесса изготовления. Технология капиллярной дефектоскопии сравнительно проста и не требует сложного дорогостоящего оборудования.

Контроль непроницаемости сварных соединений

Контроль непроницаемости сварных соединений

Контроль сварных соединений на непроницаемость (плотность) применяют в тех случаях, когда конструкции предназначены для работы с жидкостями или газами. Сварные конструкции на непроницаемость испытывают после сварных соединений по внешнему осмотру. Нарушение непроницаемости швов возможно при наличии в них трещин, газовых пор и непроваров. Пробная жидкость проникает через эти неплотности за счет ее высокого капиллярного давления. Для испытания сварных соединений на плотность наиболее часто применяют керосин, люминесцентные жидкости («Шубекол», ЛЖ1-4 и др.), цветные жидкости (смесь бензола и скипидара с краской типа «Судан»), Процесс проникновения жидкостей в дефекты сварных соединений можно в общем виде представить формулой

где l — расстояние, проходимое жидкостью по дефекту; t — время проникновения жидкости; Ѳ — угол смачивания; у- поверхностное натяжение; μ — вязкость жидкости;

эффициент проникновения жидкости.

По этой формуле можно определить не только расстояние, проходимое жидкостью в глубь дефекта, но и время проникновения жидкости. В формуле не указана температура жидкости, хотя она оказывает влияние на процесс контроля. С понижением температуры увеличивается вязкость жидкости и уменьшается скорость ее движения. Поэтому для сокращения времени контроля разрешается смазывать швы, предварительно нагретые до температуры 60- 70 °С.

При испытании сварных соединений керосином для лучшего обнаружения дефектов швы предварительно очищают от грязи и ржавчины и покрывают водным раствором мела ту контролируемую поверхность, которая более доступна для обнаружения дефектов. После того как меловой раствор высохнет, обратную сторону шва обильно смачивают керосином, который наносят на поверхность из краскопульта или кисточкой. Время испытания t зависит от толщины сваренного металла б и положения шва в пространстве. Для стыковых и односторонних тавровых соединений в нижнем положении оно составляет:

Для швов, расположенных в вертикальном положении, это время увеличивается в полтора раза, а для двусторонних швов — в два раза. Неплотности швов выявляют по появлению жирных точек или полос на меловой поверхности, которые со временем расплываются в пятна. Появление отдельных точек указывает на наличие пор и свищей, а наличие полосок говорит о имеющихся сквозных трещинах. Керосиновая проба эффективна при температуре окружающей среды до -25 °С, что связано с изменением вязкости жидкости.

Испытание сварных соединений на непроницаемость люминесцентными жидкостями подобно контролю керосиновой пробой, но здесь не применяют меловую краску, так как место выхода жидкости освещается ультрафиолетовыми лучами. Жидкость под действием лучей светится, что показывает на наличие дефектов. Для цветных жидкостей не требуется каких-либо индикаторов, так как они отчетливо отмечают места дефектов благодаря своему цвету. Хорошо выявляются дефекты даже при незначительном количестве проникшей краски. Внутренние дефекты, не имеющие сквозного выхода, не обнаруживаются при испытаниях непроницаемости.

Вакуумный метод контроля плотности сварных соединений основан на создании в специальной камере вакуума с одной стороны поверхности шва и обнаружении проникающего воздуха через неплотности в шве. Подобный контроль применяют для испытания днищ, кольцевых и продольных стыков стенок резервуаров и других листовых конструкций.

Контроль осуществляют вакуум-камерой, которую устанавливают на проверяемый участок.

Вакуум-камера (рис. 175) состоит из следующих основных частей: стальной рамки 4, губчатой прокладки 5, прозрачного листа из пластмассы 3, манометра 1 и трехходового крана 2, который соединен с вакуум-насосом РВН-20. Перед установкой вакуум-камеры на испытуемый участок шва 8 место испытания очищают от шлака, загрязнений и смачивают индикаторным раствором 6, который создает пену при попадании воздуха. Вакуумный насос, соединенный с камерой, создает в ней разряжение, которое контролируют вакуумметром. Одновременно с этим через стекло вакуум-камеры осматривают сварной шов. При наличии сквозных дефектов в шве или прилегающем к нему металле 7 на поверхности образуются пузыри. Дефектные места отмечают мелом или цветным «карандашом рядом с камерой, а после ее снятия переносят их на сварной шов. В качестве пенного индикатора обычно используют мыльный раствор, который в зимнее время приготовляют с добавлением хлористых солей (NaCl, СаС1₂). Производительность вакуумного метода составляет 40-60 м/ч.

Автор: Администрация Общая оценка статьи: Опубликовано: 2013.11.20 Обновлено: 2020.03.04

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

2.2.2.3 Контроль на непроницаемость

Испытание сварных соединений на непроницаемость. В зависимости от условий эксплуатации рабочей среды потеря сварной конструкцией работоспособности может наступить не из-за разрушения, а вследствие течи в сварных соединениях. В связи с этим изделия, которые предназначены для работы под действием жидкостей и газов, подвергаются контролю сварных соединений на непроницаемость. Это резервуары и др. емкости для хранения и переработки газов и жидкостей, трубопроводы, судовые конструкции. Изделия являются герметичными, т.е. непроницаемыми, если утечка рабочего вещества через его стенку не превышает допустимой величины и не нарушает нормальной работоспособности изделия в течение заданного времени. Нарушения непроницаемости сварных соединений вызывают сквозные дефекты, например: трещины, прожоги, непровары и др.

Существуют различные способы испытания на непроницаемость.

Керосиновая проба

Этот метод прост, имеет сравнительно высокую чувствительность, поэтому широко распространен для контроля конструкций на непроницаемость.

Из жидких углеводородов керосин наиболее распространен для контроля непроницаемости сварных соединений. Это объясняется его неполярностью, высокой смачиваемостью, сравнительно малой вязкостью, обеспечивающими достаточно высокую чувствительность контроля. Керосин под действием поверхностных сил проникает в мельчайшие (10 -3 – 210 -4 мм) неплотности, растворяет пленки жира и пробки в неплотностях. В качестве индикатора применяют меловую обмазку.

Технология контроля керосином состоит в следующем. Со стороны, где доступен осмотр и легче устранить дефект, шов предварительно очищают от шлака, покрывают водным раствором мела или каолина (350-450 г на 1 литр воды). После высыхания мела шов с противоположной стороны (обычно изнутри объекта) смачивают керосином или покрывают лентой из ткани, смоченной керосином. Можно обильно смачивать, используя краскопульт, бачок керосинореза, паяльную лампу или кисть.

Через некоторое время (от нескольких минут до часу и более) осматривают соединение. При наличии дефектов керосин выступает на окрашенной мелом поверхности в виде жирных точек, пятен и полос, которые с течением времени расплываются.

Для лучшей фиксации пятен керосина в местах неплотностей рекомендуется использовать керосин, подкрашенный в красный цвет путем добавления в него краски «Судан Ш» в количестве (2,5-3)х10 -3 г/м 3 .

Это особенно важно в жаркую погоду, когда пятна быстро высыхают.

Испытание газами (воздух, азот, инертные газы)

Эти испытания проводят для выявления общей герметичности сварных соединений трубопроводов, различного назначения сосудов и резервуаров, которые работают под давлением. Наиболее распространены два метода пневматических испытаний.

Обдув поверхности сварного соединения струей сжатого воздуха – 0,4…0,5 МПа

При нахлесточных соединениях непроницаемость можно проконтролировать при малом расходе и повышенном давлении газа (рис 2.10, а).

При контроле стыковых соединений обратная сторона покрывается пенным индикатором (мыльной водой). Расстояние наконечника рукава от поверхности шва должно быть не более 50 мм (рис 2.10, б). Обдувом струей сжатого газа (обычного воздуха) контролируют непроницаемость стыковых, тавровых и угловых соединений при толщине металла до 10 мм крупнога6аритных изделий.

1 – пенный индикатор (мыльная вода); 2 – штуцер, временно вваренный в изделие; 3 – гибкий шланг; 4 – контролируемый сварной шов

Рис. 2.10.Контроль непроницаемости сварных соединений сжатым воздухом

а – в нахлесточном соединении; б – стыковых соединений корпусов резервуаров обдувом сжатым воздухом

Испытание трубопроводов и емкостей сжатым воздухом

В этом случае сварные швы покрывают пенным индикатором (как и выше), а трубопровод (его часть) или емкость закрытого типа заполняют сжатым воздухом. В местах расположения сквозных дефектов появляются мыльные пузыри. Порядок и продолжительность проведения испытания, давление воздуха зависят от назначения конструкции.

Для повышения чувствительности пневматических испытаний в емкость нагнетают воздух с добавлением 1% аммиака (NH₃) по объему, а испытуемые швы покрывают бумажной или тканевой лентой, пропитанной раствором азотнокислой ртути или фенолфталеином. При наличии в соединениях неплотностей на лентах появляются цветные пятна.

Испытание на непроницаемость вакуумированием

Способ основан на создании вакуума с одной стороны испытуемого сварного соединения в специальной камере, устанавливаемой на изделии (рис. 2.11). Регистрация проникновения в нее воздуха через неплотности осуществляется по появлению мыльного пузыря пенного индикатора, наносимого перед установкой вакуумкамеры. Этот способ применяют для плоской части конструкции (при изготовлении резервуаров рулонированием и в др. случаях).

Рис. 2.10.Схема контроля вакуум камерой

1 – сварное соединение; 2 – губчатая резина-уплотнитель; 3 – корпус; 4 – рамка вакуум камеры; 5 – вакуумметр;

6 – трехходовой кран; 7 – оргстекло; 8 – слой пенного индикатора

Гидравлические испытания

Как и пневматические, гидравлические испытания проводят для определения непроницаемости и прочности сварного соединения. В зависимости от типа конструкции различают три вида гидравлических испытаний:

Для контроля трубопроводов, гидравлических систем и других аналогичных изделий используют метод гидравлического давления;

Резервуары, газгольдеры, баки, цистерны, работающие без избыточного давления, испытывают гидростатическим давлением (наливом воды);

Сварные соединения большой протяженности открытых конструкций контролируют поливом их с одной стороны струей воды с брандспойта.

При испытании гидравлическим давлением контролируемая конструкция герметизируется и заполняется водой или другой рабочей жидкостью под давлением. Время испытания, вид жидкости, величина давления зависят от назначения конструкции. Величина пробного испытательного давления определяется проектом и для трубопроводов высокого давления составляет до 1,25·Р_раб. Испытание проводится при температуре окружающего воздуха не ниже 0С. Результаты гидравлических испытаний будут удовлетворительными, если нет падения давления по манометру, а в сварных швах нет течей и отпотевания. Обязателен проект испытания.

При контроле наливом воды изделие заполняется водой до установленного уровня, задаваемого техническими условиями (проектом). Время испытания составляет от 0,5 до 24 час. при Т  0С. Ведется тщательное наблюдение за состоянием швов и понижением уровня воды.

Верхний шов, где обнаружена течь, освобождается от воды, дефект устраняют, изделие наполняется водой. Такие операции повторяют до полного устранения дефектов на всех соединениях сверху донизу.

При испытаниях поливом воды сварные соединения поливают водой под давлением 0,1 – 1 МПа. Вертикальные соединения поливают снизу вверх. Операцию производят с расстояния не более 3 м.