Важность проведения неразрушающего контроля трубопроводов и сварных соединений — методы и этапы

Неразрушающий контроль трубопроводов необходим для обнаружения нарушений на внутренней поверхности труб. Это актуально для швов и стыков, с исправным состоянием которых связана надежность конструкции.

Насколько важно проводить контроль качества

Повреждения трубопроводов бывают связаны с внешним видом или с их техническими характеристиками. Любые дефекты снижают надежность всей системы. Возникнуть повреждения могут при создании швов или при металлургических работах.

Состояние трубы водопроводных систем и канализации необходимо проверять в несколько приемов. Правильно соблюдаемая последовательность обеспечит безопасность эксплуатации.

Неразрушающий контроль сварных соединений трубопроводов подразделяется на следующие этапы:

• наблюдение на производстве;
• проверка рабочими внешнего вида сварных швов;
• контроль коррозии, герметичности, изоляции;
• механические контрольные испытания.

Проверка должна быть многоуровневой. Например, для проверки изоляции трубопровода первый неразрушающий контроль проводится во время сварочных работ. Далее контролируют целостность, а также толщину изоляционного покрытия. На всех этапах необходимы устройства:

1. Толщинометры для покрытия трубопровода.
2. Электроискровые дефектоскопы.
3. Адгезиметры.

Адгезиметр

Особенно тщательной проверки требуют сварные швы конструкций. Если в них есть дефекты, они приведут к нарушению герметичности системы. Типы дефектов можно различить по видам:

• наружные разрушения или под поверхностью, расположенные на близком расстоянии;
• внутренние разрушения, глубинные, которые нельзя увидеть невооруженным взглядом.

Обе разновидности подразделяются:

• на трещины;
• наплывы;
• подрезы;
• кратеры.

Трещины считаются самыми опасными повреждениями трубопроводов. Они мгновенно разрушают сварные соединения. Изъяны могут появиться во время сварки или после.

Когда расплавленные металлы нарастают один над другим, а единый шов не образуется, получаются негерметичные наплывы.

Участки перехода сварных швов к металлу называются подрезами. Дефект часто появляется на стыках при большой нагрузке. Напряженность в этих местах такая высокая, что трубопровод разрывает.

При обрыве сварочной дуги появляются кратеры, представляющие собой небольшие углубления. Они уменьшают площадь сечения, что снижает прочность. В кратерах накапливается грязь, тоже разрушающая трубопровод.

Внутренние дефекты

К внутренним дефектам относят:

• непровары;
• пористости;
• скопления частиц;
• сквозные трещины;
• прожоги.

Непровар – это небольшой участок нерасплавленного металла. Шва в этом месте нет или он меньший по площади. Это вызывает увеличенное напряжение, а при нагрузке – разрывы трубопровода.

Когда жидкий сплав вытекает сквозь дыру в соединении, появляется прожог. В этом месте можно наблюдать натек, который уменьшает герметичность. Это требует срочного ремонта, как и сквозные трещины.

Неразрушающим контролем можно назвать методы, улучшающие качество, сохраняющие целостность конструкции. Он может быть организован как во время монтажа системы, так и после.

Какими методами пользуются во время проведения неразрушающего контроля

Все стандарты, касающиеся неразрушающих методов проверки, есть в ГОСТах. Там множество вариантов, но фактически применяются только некоторые виды неразрушающего контроля трубопроводов:

1. Визуально-измерительный метод.
2. Радиографическая дефектоскопия.
3. Капиллярное выявление неполадок.
4. Магнитная дефектоскопия.

Иногда применяются все методы сразу, что гарантирует надежное функционирование трубопровода.

В обязательном порядке организуется визуальный осмотр всех деталей трубопровода. Мероприятие допускает использование различных технических инструментов, что лучше выявляет внешние неполадки.

Метод простой, но не точный, так как, глубинные изменения в трубах с его помощью не увидеть, а также очень малые наружные дефекты. 

Эта проверка обязательная и организуется в первую очередь. Она позволяет перейти к другим видам неразрушающего контроля трубопровода. Методика самая доступная, так как не требует специального оборудования.

Радиографическая дефектоскопия

Выявляет неполадки в самом зачатке, обнаруживая не только точное нахождение, но и размеры. С помощью рентгена можно увидеть изъяны сквозь разные материалы, вещества даже на глубинном уровне.

Для проверки необходима специальная установка. Она снабжается пленкой, на которую выводятся результаты контроля. Преимущество аппарата – небольшой размер.

Ультразвуковая проверка и магнитная дефектоскопия

Контролирует акустические изменения. Например, звуковые сигналы, проходящие через шов имеют сверхвысокую частоту. Сигналы считываются устройством и выводятся на экране.

Места с различной степенью сопротивления звуковым колебаниям определяются специалистами. Участки с дефектами обнаруживаются этим методом даже те, которые не видимы снаружи.

Принципы работы методики неразрушающего контроля:

1. Ультразвуковые волны проходят через проверяемую область.
2. Ультразвук отражается в зонах с дефектами, изменяя угол преломления.
3. Величина изменений связывается с размерами изъянов.

Магнитная дефектоскопия основана на скачкообразных изменения проницаемости в неоднородной структуре. При прохождении сквозь металл траектория магнитных потоков меняется. Места с дефектами огибаются потоками, так как меняется магнитная проницаемость сплава. Другие особенности неразрушающего контроля можно изучить в таблице.

В видео. Дефектоскописты проверяют качество сварных швов ультразвуком.

Капиллярный контроль

Осуществляется с помощью контрастных жидкостей. Вещества проникают в самые мелкие изъяны, лежащие на поверхности. Благодаря растворам дефекты приобретают специальный окрас.

Задействуют составы, содержащие:

• трансформаторное масло;
• бензол;
• скипидар;
• керосин.

Составы с красителем, обычно красного цвета, применяются днем. В вечернее время используются люминесцирующие вещества.

Во время проведения проверки смазываются швы, затем они подсушиваются до образования пленки. Некоторые растворы оказываются видимыми и с обратной стороны соединений. Такой подход позволяет проверить проницаемость труб. Он также применяется после сварки деталей.

Контроль на герметичность

Неразрушающий контроль на герметичность организуется некоторыми простыми методиками:

• пузырьковая;
• течеиспускание;
• пневматика и гидравлика.

Пневмоиспытание требует запуска в трубы воды или газа. При этом специальным составом смазываются детали снаружи. Пенистые пузырьки говорят о нарушении герметичности.

Выбор метода

Основные методы неразрушающего контроля позволяют проверять любые системы на качество соединений. Специалисты выбирают подходящий, основываясь на:

1. Особенностях и характеристиках трубного металла.
2. Рабочем состоянии труб на момент контроля.
3. Типах сварных швов.
4. Экономичности контроля.
5. Общих физических качествах системы.

Неразрушающие методы нередко выявляют только косвенные повреждения. В любом случае, дефекты немедленно устраняются. Это требует соблюдения некоторых моментов.

Соединения нуждаются в особой выборке как до, так и после проведения работ. Провары должны оставаться прочными в течение всего срока действия системы. Поверхности труб – гладкими, без разрывов и заусенцев.

В устранении неполадок должны участвовать аналогичные материалы, которые есть в системе трубопроводов. После завершения всех работ участки очищают от мусора и проводят повторный неразрушающий контроль. Его объемы индивидуальны для каждого случая, определяются в процентах относительно всей протяженности труб. Специалисты принимают во внимание последствия, к которым могут привести те или иные изъяны.

Неразрушающие методы могут применяться для многих сфер, так как соответствуют требованиям и условиям, предъявляемым к способам контроля. Приборы, используемые при таком контроле высоконадежные, часто автоматизированные.

Как вы думаете, действительно ли так важен контроль систем трубопроводов? Применяется ли он по факту или это только бумажные отчеты инженеров и других специалистов? Высказывайте свое мнение в комментариях, сделайте репост статьи в социальных сетях и сохраните ее в закладках.

Также рекомендуем посмотреть подобранные видео по нашей теме.

Диагностика. Неразрушающий контроль.

Основные дефекты сварных соединений и их выявляемость методами НК.

Стальные трубы высокого давления — особенности изготовления и область применения. Об этом можно почитать здесь.