Неразрушающий контроль сварных соединений: методы и технология проведения

Виды неразрушающего контроля сварных соединений. Какие существуют дефекты. Характеристики различных методов и особенности применения. Использование специальных лабораторий.

Ключевые функции

sertpad.png

Задача нашего центра по сертификации заключается в объективной оценке соответствия продукции и услуг действующим нормативам качества. Так же работа органа подразумевает ряд следующих функций:

  • обработка документов присланных заявителем;
  • проверка данных;
  • испытания или тестирование в лабораторных условиях;
  • принятие решения о выдаче документа подтверждающего качество продукции;
  • учет выданных сертификатов в специальном реестре.

Центр несет ответственность за каждый выданный документ и может приостановить или полностью прекратить его действие, то есть аннулировать сертификат.

Основные дефекты

Наружные и внутренние дефекты образуются в основном из-за нарушения технологии. Методами неразрушающего контроля сварных швов выявляют:

  1. Подрезы, которые образуются, если завышен ток или держится длинная дуга.
  2. Непровары, возникающие при работе с заниженными сварочными токами, завышенной скоростью ведения электрода, недостаточным зазором между кромками заготовок.
  3. Прожоги образуются, если сварку выполняют завышенным током с малой скоростью.
  4. Появление пор внутри соединения. Они образуются из-за быстрого охлаждения, от влаги, попадающей в расплавленный металл с непросушенных электродов или плохо очищенных кромок.
  5. Кратеры появляются при обрыве дуги или неправильном завершении шва.
  6. Трещины снаружи и скрытые образуются при неравномерном остывании объема расплавленной зоны. Для предотвращения этого явления основной металл предварительно подогревают.
  7. Кусочки шлака остаются внутри, не успев всплыть при быстром охлаждении шва, если работа выполнялась с повышенной скоростью малым током.

Дефекты сварных швов

Классификация методов неразрушающего контроля по ГОСТ 18353- 79

Основные методы неразрушающего контроля основаны на применении различных физических явлений и измерении характеризующих эти явления физических величин. Наиболее широко применяются следующие виды неразрушающего контроля:

  • ультразвуковой;
  • радиоволновый;
  • электрический;
  • акустический;
  • вихревых токов;
  • магнитный;
  • тепловой;
  • радиационный;
  • проникающими веществами;
  • оптический.

Общие виды неразрушающего контроля могут включать в себя несколько конкретных методов, различающихся по таким признакам, как:

  • способ взаимодействия с контролируемым объектом;
  • физические величины, измеряемые в ходе наблюдения;
  • способ получения и интерпретации данных.

Правильный выбор способа позволяет предприятию сэкономить средства и обеспечить высокую надежность контролируемого оборудования и конструкций.

Лаборатория аттестована на проведение неразрушающего контроля сварных швов и металла, следующих объектов:

  • строительных конструкций;
  • трубопроводов;
  • оборудования опасных производств;
  • объектов котлонадзора;
  • систем газоснабжения;
  • оборудования нефтегазовой промышленности;
  • подъемных сооружений.

Какими способами определяют дефекты швов

Действующие отраслевые нормативные документы Российской Федерации (ГОСТ 3242-79) разделяет их на два вида:

  1. Разрушающие методы исследований, например, проведение механических испытаний, которые выполняют в лабораториях на разрывных машинах.
  2. НК или неразрушающие методы контроля. Применяются в лабораторных условиях и непосредственно на объектах. По совокупности технических и финансовых преимуществ, чаще всего применяются именно эти способы.

В этой публикации мы рассмотрим особенности НК сварных соединений, расскажем про классификацию контроля. Покажем порядок выбора способов на промышленных объектах.

Особенности выбора метода неразрушающего контроля

Выбор оптимального метода неразрушающего контроля зависит от следующих факторов:

1. От физических свойств контролируемого металла
2. От толщины сварного соединения
3. От типа сварного соединения и его толщины
4. От состояния поверхности соединения
5. От особенностей изготовления сварной конструкции
6. От технико-экономических показателей метода контроля и других факторов.

Характерной особенностью большинства методов неразрушающего контроля является, то, что выявление дефектов происходит лишь косвенным путём, в результате анализа определённых физических свойств сварного соединения, которые не влияют на работоспособность изделия.

Например, при радиационной дефектоскопии дефекты типа «нарушения сплошности» определяют по интенсивности ионизирующего излучения, проходящего через шов. Результаты подобных методов контроля зачастую сложно расшифровать, поэтому в их проведении должен быть задействован квалифицированный персонал.

Поскольку среди существующих методов контроля нет универсального, который гарантировал бы выявление всех дефектов, то важно, в первую очередь, обнаружить недопустимые дефекты. У каждого из методов есть свои преимущества и недостатки. В большинстве случаев используют несколько методов. Такой подход позволяет обнаружить дефект с большой долей вероятности. Далее рассмотрим каждый из методов контроля в отдельности.

Радиоволновой метод неразрушающего контроля

Заключается в облучении исследуемого объекта радиочастотным излучением и измерении параметров прошедшей, отраженной или рассеянной электромагнитной волны.

Радиоволновой метод

Радиоволновой метод

Он применим к диэлектрическим, полупроводниковым материалам, а также к тонкостенным металлическим оболочкам и конструкциям, в которых хорошо распространяются радиоволны. Используется для проверки однородности, габаритов и формы изделий из пластика, резины, композитных материалов. Измеряют при этом амплитудные, фазовые или поляризационные характеристики волны. Неразрушающий контроль радиоволновым методом позволяет обнаружить в массе материала неоднородности, посторонние включения, некачественные клеевые и сварные соединения и другие дефекты.

Визуально-измерительный контроль сварки внешним осмотром

С помощью внешнего осмотра можно выявить только наружные дефекты сварного шва. Осмотр можно производить как невооружённым глазом, так и при помощи увеличительного стекла с многократным увеличением. Размеры сварных швов проверяют с помощью шаблонов и мерительного инструмента.

Внешний контроль обычно применяют ко всем сварным швам, независимо от степени ответственности конструкции и от применения других способов контроля. Подробнее о данном методе контроля рассказывается на странице: «Контроль сварных швов внешним осмотром и измерением».

Стоимость и сроки проведения

УСЛУГИ

СТОИМОСТЬ

СРОК ИСПОЛНЕНИЯ

Визуально-измерительный контроль (ВИК)

От 80 рублей/п.м.

От 5-ти рабочих дней

Ультразвуковой контроль сварных соединений (УЗК)

От 150 рублей/п.м.

От 5-ти рабочих дней

Электрический метод неразрушающего контроля

Группа методов неразрушающего контроля металлов и диэлектриков основана на измерении и интерпретации характеристик электростатического поля, приложенного к контролируемому объекту. Чаще всего измеряют электрический потенциал и емкость.

Для работы с токопроводящими материалами применяют эквипотенциальный способ, к диэлектрическим материалам чаще применяют емкостной. Термоэлектрический способ применим для достаточно точного определения химического состава материала без взятия образцов и применения дорогих масс-спектрографических установок.

Неразрушающий контроль электрический

Неразрушающий контроль электрический

С использованием электрических методик находят различные скрытые дефекты:

  • пустоты и пористость в отливках;
  • микротрещины в металлопрокате;
  • непровар и другие пороки сварки;
  • некачественные лакокрасочные покрытия и клеевые швы.

Получить сертификат

sertpad2.png

Наши аттестаты аккредитации и лицензии

Подробнее

Ультразвуковая дефектоскопия сварных швов

Метод ультразвуковой дефектоскопии основан на свойстве ультразвуковых волн, проходить сквозь большую толщину металла, и отражаться от скоплений шлака, неметаллических включений и других дефектов сварного шва.

Ультразвуковые дефектоскопы работают по следующему принципу: пластинку из кварца или сегнетовой соли подвергают воздействию электрического поля высокой частоты. Под воздействием поля пластинка излучает ультразвуковые волны, которые направляются на сварное соединение.

На границе между однородным металлом и дефектом происходит отражение ультразвуковых колебаний, и отражённая волна воспринимается второй пластинкой. Под воздействием отражённой волны на этой пластинке образуется переменная разность потенциалов, величина которой зависит от интенсивности отражённой волны.

Далее электрические колебания, исходящие от пластинки, усиливаются и передаются в осциллограф. На экране осциллографа происходит одновременно изображение импульсов волны, направляемой на сварной шов, и волны, отражённой от дефекта в сварном шве. По расположению этих импульсов определяют расположение и характер сварного дефекта.

Ультразвуковой метод дефектоскопии позволяет выявить все известные дефекты сварных соединений. Более подробно о данном методе неразрушающего контроля рассказывается в статье: «Ультразвуковой контроль сварных швов. Ультразвуковая дефектоскопия».

Где производится контроль

Местом осуществления контроля может служить лаборатория неразрушающего контроля сварных соединений, где имеется все необходимое оборудование. В лаборатории используются все главные методы, применяемые для контроля качества выполненных сварных швов. Исследования проводят с соблюдением требований, указанных в соответствующих нормативных документах.

Методы неразрушающего контроля

Все методы неразрушающего контроля делятся на несколько основных направлений.

  • Дефектоскопия — такими методами выявляется повреждения целостности швов (растрескивание, расслоение, прогибы и заломы).
  • Оценка геометрических параметров — изучает соответствие внутреннего и внешнего диаметра трубопровода, толщину покрытия стен и другие габариты (длина, высота и прочее).
  • Изучение механических и химических параметров, где оценивается степень пластичности и прочности, соответствие химического состава и другие характеристики.
  • Техническая диагностика, испытания конструкции и ее элементов в процессе штатной работы.

ГАРАНТИЯ

Возврат 100% стоимости экспертизы в случае признания ее недостоверной

Магнитная дефектоскопия сварных соединений

Суть метода магнитной дефектоскопии состоит в возбуждении неоднородного магнитного поля, проходящего через сварное соединение с образованием рассеянных магнитных потоков на участках, содержащих сварные дефекты.

Существует несколько методов магнитного контроля: магнитопорошковая дефектоскопия, магнитографический контроль и индукционный контроль. Магнитопорошковая дефектоскопия — самый простой из них, но и достоверность контроля у этого метода ниже, чем у других.

При магнитопорошковой дефектоскопии проверяемое соединение намагничивается, на его поверхность наносится магнитный порошок (железная окалина или мелкие железные опилки) или суспензия и через соединение пропускают магнитное поле. Магнитный порошок или суспензия, под действием магнитного поля, распределиться равномерно. Но в местах расположения дефектов будут наблюдаться скопления магнитного порошка (суспензии).

При магнитографическом контроле магнитное поле, пропускаемое через сварное соединение, записывают на магнитную плёнку. Для этого магнитную плёнку накладывают на соединение, во время прохождения по нему магнитного поля. Далее, с помощью магнитографических дефектоскопов с плёнки считываю записанную информацию, и преобразуют её в звук, или в изображение на мониторе дефектоскопа. Кроме этих методов, существует индукционный метод магнитной дефектоскопии.

Более подробную информацию об этих методах контроля можно узнать на странице: «Магнитные методы контроля сварных швов. Магнитная дефектоскопия сварки».

Новости компании

Эксперты на выезде

Деятельность наших экспертов
в России и за рубежом

icon_people.svg

2 500+ человек
персонала

icon_world.svg

50 000+ клиентов
по всему миру

Интерактивная карта

Эксперты ГК «СЕРКОНС»

Качество продукции – общая ответственность органа по сертификации и производителя

Ирина Леонова, директор департамента сертификации ГК СЕРКОНС

Сертификация аттракционов сделает их более безопасными

Александр Белкин, эксперт по сертификации 

Безопасная эксплуатация сосудов, работающих под избыточным давлением

Дмитрий Киргизов, руководитель отдела Технических регламентов Таможенного союза 032/016

Организация охраны труда на предприятии требует комплексных решений

Дмитрий Филимонов,руководитель департамента охраны труда

Все интервью

Виброакустический метод контроля

Виброакустические методы неразрушающего контроля относятся к процессу мониторинга сигнатур вибраций оборудования или конструкции, характерных для части вращающегося механизма, и анализа этой информации для определения состояния этого оборудования.
Обычно используются три типа датчиков:

  • Датчики смещения;
  • Датчики скорости;
  • Акселерометры.

Радиографический контроль сварных соединений. Контроль рентгеновскими и гамма-лучами

Рентгеновский контроль

Рентгеновские лучи по-разному распространяются в различных материалах. Например, такие лучи будут по-разному проходить сквозь однородный металл, сквозь шлаковые включения или сквозь пустоту в металле. На этом свойстве рентгеновского излучения и основан метод рентгеновской дефектоскопии, схема которого показана на рисунке.

Для контроля сварного шва с одной его стороны устанавливают источник излучения, а с противоположной стороны — детектор. Рентгеновские лучи, проходя через шов от источника, облучают детектор (фотоплёнку или фотобумагу), на котором и отображается полная картина прохождения лучей сквозь металл. Наличие затемнённых мест на плёнке говорит о том, что интенсивность прохождения лучей в этих зонах было высоким, следовательно, в этих местах сварного соединения присутствуют дефекты. Более полную информацию о данном методе неразрушающего контроля смотрите на странице: «Радиографический метод контроля сварных соединений Ч.1 Контроль рентгеном».

Контроль гамма-излучением

Контроль гамма-лучами, также как и контроль рентгеном, основан на способности гамма-лучей по-разному проходить сквозь металл, неметаллические включения и пустоту в металле.

Схем гамма-контроля следующая: из ампулы, содержащей радиоактивные изотопы, направляется поток гамма-лучей на контролируемое соединение. С обратной стороны соединения находится кассета с фотоплёнкой или фотобумагой, на которой отображается полная картина прохождения лучей через металл. В местах выявленных дефектов на плёнке появятся затемнённые области. Для того чтобы упорядочить поток радиоактивного излучения, ампула помещена в свинцовый контейнер с маленьким отверстием, через который выходит поток гамма-лучей.

У радиационной дефектоскопии есть преимущества, по сравнению с рентгеновским просвечиванием. Например, гамма-лучи обладают большей проникающей способностью, что позволяет их использовать при контроле больших толщин металла, толщиной более 300мм. Кроме того, контроль гамма-излучением экономически более выгоден, т.к. имеет меньшую себестоимость. Но, у него также есть и свои недостатки. Например, радиация представляет большую опасность для здоровья человека. Более подробно о этом методе контроля сварки рассказано на странице: «Радиографический метод контроля сварных соединений Ч.2 Радиационный контроль гамма-излучением».

Преимущества неразрушающего контроля

К достоинствам применения таких методов относятся:

  1. Сохранение целостности изделия. После анализа и устранения дефектов можно сразу начинать их эксплуатацию.
  2. Исследования можно проводить без привязки к постоянному месту.
  3. Быстрое получение результата.
  4. Привлечение к исследованиям специальных лабораторий.
  5. Невысокая стоимость.

Возможно применение сразу нескольких способов контроля.

Тепловой метод

Тепловые методики основаны на измерении интенсивности тепловых полей, излучаемых контролируемым устройством или конструкцией. Распределение температур на поверхности и градиент их изменения отражает распределение тепла внутри объекта. В местах дефектов и неоднородностей равномерная тепловая картина будет искажена.

Использование тепловизора для неразрушающего контроля

Использование тепловизора для неразрушающего контроля

Исследователи путем расчетов и экспериментов определили типовые изменения в тепловом портрете изделия, характерные для тех или иных дефектов, и в настоящее время распознавание таких особенностей доверяют компьютерам и нейронным сетям. Измерения тепловой картины на поверхности производят как с помощью контактных термометров, так и путем дистанционной пирометрии. С помощью теплового портрета обнаруживают дефекты сварки и пайки, нарушения герметичности сосудов, места концентрации внутренних напряжений и неисправные электронные компоненты. Самое широкое применение тепловой способ находит в электронике и приборостроении.

Видео: неразрушающие методы контроля

Дополнительные материалы по теме:

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...
Лазерные станки