Контроль качества сварных швов.

Контроль сварных стыков трубопроводов производится:

систематическим операционным контролем, осуществляемым в процессе сборки и сварки трубопроводов;

визуальным осмотром и обмером сварных соединений;

проверкой сварных швов неразрушающими методами контроля;

по результатам механических испытаний сварных соединений в соответствии с СНиП III-42-80*.

1. Операционный контроль должен выполняться производителями работ и мастерами, а самоконтроль— исполнителями работ.

При операционном контроле должно проверяться соответствие выполняемых работ рабочим чертежам, требованиям настоящего раздела, государственным стандартам и инструкциям, утвержденным в установленном порядке.

Стыки, выполненные дуговой сваркой, очищаются от шлака и подвергаются внешнему осмотру. При этом они не должны иметь трещин, подрезов глубиной более 0,5 мм, недопустимых смещений кромок, кратеров и выходящих на поверхность пор.

Усиление шва должно быть высотой в пределах от 1 до 3 мм и иметь плавный переход к основному металлу.

Стыки, выполненные стыковой сваркой оплавлением, после снятия внутреннего и наружного грата должны иметь усиление высотой не более 3 мм. При снятии внутреннего и наружного грата не допускается уменьшение толщины стенки трубы.

Смещение кромок после сварки не должно превышать 25% толщины стенки, но не более 3 мм. Допускаются местные смещения на 20% периметра стыка, величина которых не превышает 30% толщины стенки, но не более 4 мм.

2. Монтажные сварные стыки трубопроводов и их участков всех категорий, выполненные дуговой сваркой, подлежат контролю физическими методами в объеме 100%, из них только радиографическим методом сварные стыки:

участков трубопроводов категорий B и I во всех районах и независимо от диаметра;

трубопроводов диаметром 1020-1420 мм и их участков в районах Западной Сибири и Крайнего Севера; участков трубопроводов на переходах через болота II и III типов во всех районах; участков трубопроводов на переходах через железные дороги и автомобильные дороги I, II и III категорий во всех районах;

трубопроводов на участках их надземных переходов, захлестов, ввариваемых вставок и арматуры. участков трубопроводов, указанных в позициях 6, 9, 10, 18, 20 и 23 таблицы 3 СНиП 2.05.06-85*. В остальных случаях монтажные сварные стыки трубопроводов и их участков подлежат контролю для категорий II, III и IV радиографическим методом в объеме соответственно не менее 25; 10 и 5%, а остальные сварные стыки - ультразвуковым или магнитографическим методом. Угловые сварные стыки трубопроводов подлежат контролю ультрозвуковым методом в объеме 100%. Сварные соединения трубопроводов I, II, III, IV категорий, выполненные стыковой сваркой оплавлением, подвергаются:

100%-му контролю физическими методами по зарегистрированным параметрам процесса сварки.

механическим испытаниям в объеме 1% стыков в соответствии с пп. 4.20, 4.22 СНиП III-42-80* с целью проверки состояния системы автоматического управления процессом сварки.

При контроле физическими методами стыков трубопроводов, выполненных дуговыми способами сварки, годными считаются сварные швы, в которых:

отсутствуют трещины любой глубины ипротяженности;

глубина шлаковых включений не превышает 10% толщины стенки трубы при их суммарной длине не более 1/6 периметра стыка;

наибольший из размеров пор в процентном отношении к толщине стенки трубы не превышает 20% при расстоянии между соседними порами не менее 3 толщин стенки; 15% при расстоянии между соседними порами не менее 2 толщин стенки; 10% при расстоянии между соседними порами менее 2 толщин стенки, но не менее 3-кратного размера поры; 10% при расстоянии между соседними порами менее 3-кратного размера поры на участках общей длиной не более 30 мм на 500 мм шва.

Во всех случаях максимальный размер поры не долженпревышать 2,7 мм.

Допускается местный непровар в корне шва глубиной до 10% толщины стенки трубы, но не более 1 мм, суммарной длиной до 1/6 периметра стыка.

В стыках трубопровода диаметром 1000 мм и более на участках, выполненных с внутренней подваркой, непровары в корне шва не допускаются.

При неудовлетворительных результатах проверки физическими методами хотя бы одного стыка трубопроводов IV категории следует проверить тем же методом дополнительно 25% сваренных стыков из числа стыков, выполненных с момента предыдущей проверки. При этом сварщик или бригада, допустившие брак, от работы отстраняются до завершения проверки. Если при повторной проверке хотя бы одни стык окажется неудовлетворительного качества, сварщик или бригада, допустившие брак, к сварочным работам не допускаются до повторной сдачи испытаний, а сваренные ими стыки с момента предыдущей проверки подвергаются 100%-му радиографическому контролю.

Исправление дефектов в стыках, выполненных дуговыми методами сварки, допускается в следующих случаях:

если суммарная длина дефектных участков не превышает 1/6 периметра стыка;

если длина выявленных в стыке трещин не превышает 50 мм.

При наличии трещин суммарной длиной более 50 мм стыки подлежат удалению.

Исправление дефектов в стыках, выполненных дуговыми методами сварки, следует производить следующими способами:

подваркой изнутри трубы дефектных участков в корне шва;

наплавкой ниточных валиков высотой не более 3 мм при ремонте наружных и внутренних подрезов;

вышлифовкой и последующей заваркой участков швов со шлаковыми включениями и порами;

при ремонте стыка с трещиной длиной до 50 мм засверливаются два отверстия на расстоянии не менее 30 мм от краев трещины с каждой стороны, дефектный участок вышлифовывается полностью и заваривается вновь в несколько слоев;

обнаруженные при внешнем осмотре недопустимые дефекты должны устраняться до проведения контроля неразрушающими методами.

31 Трибодиагностика. Область применения. Аппаратурное оформление.

Трибология (производное от греческого ТРИБОС – ТРЕНИЕ) определяется как наука о фундаментальных и технических аспектах взаимодействия поверхностей при относительном перемещении, а также связанных с ними явлениях и практических приложениях. Области – «потребители » трибологии Трибология стала стратегической отраслью знаний для техники вследствие: а) быстрого изменения и б) существенного роста технических требований, а также в) того факта, что трибологические знания являются исходными для создания механических систем. Действительно, недостаток знаний в области трибологии может задержать современное техническое развитие; оно может даже полностью остановиться в некоторых областях.

а) Требование надежности работы - первая область

Источником и движущей силой исследований в этом направлении, по-видимому, являются: условия функционирования; автоматизация и компьютеризация; миниатюризация.

1.Условия функционирования

Главным препятствием на пути разработки двигателя с низким тепловыделением в настоящее время является дефицит знаний о трибоматериалах и трибосистемах. Здесь необходимы системы жидкой смазки, обеспечивающие пленочную смазку с коэффициентом трения 0,001-0,0001, а также высокие характеристики герметизации при высоких рабочих температурах. Если такая пленка смазки разрушается и возникает режим граничной смазки, происходит десятикратное увеличение коэффициента трения, что, по-видимому, делает работу такого двигателя ненадежной. Кроме того, это потребует затраты большей части, если не всей, энергии, сэкономленной за счет конструктивных особенностей, обеспечивающих низкое тепловыделение. В быстро развивающейся отрасли космической трибологии должна быть обеспечена высочайшая надежность и это при температурах, изменяющихся от –50 до +300°С и вакууме 10 торр. При работе механизмов в космосе надежность функционирования, несомненно, является жизненно важной. Очевидно, даже небольшой отказ, обусловленный трибологическими причинами, может привести к катастрофическим последствиям или, как сформулировал один из производителей космической техники: «Один неисправный подшипник – это один неудачный полет». Трибологически безупречная работа «Бурана», «Мира» и «Кванта» является подтверждением внимания, уделяемого космической трибологии в России. В ближайшие два десятилетия будут также развиваться системы на магнитной подушке. Для работы таких систем требуются трибологические режимы, значительно отличающиеся от известных в настоящее время. На атомных станциях требуется трибологическая надежность механических систем в условиях радиации, так как ядерная энергия станет более распространенной. 2. Автоматизация и компьютеризация

Движущей силой станет автоматизация и компьютеризация. Знания в этой области развиваются экспоненциально – и все же в конце этой линии имеется некоторый механизм и его неисправности по трибологическим причинам будут помехой благотворному влиянию компьютеризации и автоматизации или даже сделают их бесполезными. Мы уже имеем много примеров, когда полностью автоматизированная линия, состоящая из роботов, бездействовала в связи с отказом (по трибологическим причинам) конечного чисто механического устройства.3.Миниатюризация Третьим источником является миниатюризация оборудования. Разрушение такого оборудования может быть, в существенной степени, обусловлено недостатком знаний в области трибологии. Даже если не углубляться в трибологические проблемы автомобильного двигателя размером со спичечный коробок, не остается сомнений, что размеры двигателей, коробок передач и другого трансмиссионного оборудования будут уменьшаться и, следовательно, надежность этих высокоскоростных компонентов при эксплуатации на суше и в воздухе станет одним из основных требований современной техники. Развитие микроэлектроники делает движение в этом направлении неизбежным, и трибология должна сыграть в нем важную роль.

б) Экономические ограничения – вторая область Вторая главная группа – экономические проблемы, что связано с всевозрастающей конкуренцией в современном мире. Как было показано выше, износ при отсутствии смазки является здесь одним из первых кандидатов. Уже в ближайшее время будет предпринята массированная атака на экономические потери, обусловленные износом без смазки в области переработки минерального сырья и на транспорте. Эти потери являются вполне рутинными, однако они весьма велики и в существенной степени являются устранимыми или, по крайней мере, могут быть снижены. Стимулированный экономическими потребителями процесс трибологии окажется особенно значительным в областях, где трение необходимо. Это такие области, как создание силы тяги, торможение и другие, - но износ выше заданной величины нежелателен или даже недопустим.

в) Ограничения, обусловленные окружающей средой – третья область Третья, основная, область применения трибологии связана с окружающей средой, включая сохранение материалов и энергии, что преследует не только чисто экономические цели, но и позволяет устранить вредные условия работы. Одним из типичных примеров, связанных с этой новой тенденцией, является отказ применять в штамповочном производстве традиционные эффективные масла, включающие составляющие из графита и смазочные материалы, которые имеют высокую испаряемость. Это привело к разработке водных дисперсионных сред. За этим последовал отказ операторов иметь дело с материалами, дающими черноту, например с графитом, что привело к еще одному шагу в развитии трибологии. Факторы, связанные с защитой окружающей среды, требуют вмешательства трибологии в развитие уплотнительной техники, что особенно важно, когда идет речь о герметизации опасных и вредных жидкостей. Кроме того, следует уделять гораздо больше внимания сохранению тех материалов, которые становятся все более редкими, но расходуются в настоящее время в результате, вообще говоря, устранимого износа. Трибомониторинг, оборудование, базы данных и стандартизация Трибомониторинг включает измерение основных параметров фрикционного контакта, т.е. трибометрию и трибодиагностику. Трибометрия, нацеленная на одновременное измерение и оценку основных факторов взаимодействия поверхностей, что связано с автоматическими измерениями и обработкой результатов, пока находится на ранней стадии развития. Трибометрия включает развитие и стандартизацию методов и средств классификации триботехнических материалов и их свойств. Данные по износу из различных источников отличаются почти в 20 раз, они считают, что в области трибометрии должна быть проведена всеобъемлющая классификация и стандартизация. Чтобы достичь этого, необходимо провести масштабные исследования. В гораздо большей степени трибодиагностика, хотя она является одной из самых молодых областей трибологии. Это особенно относится к механизмам, работающим в условиях жидкостной смазки. В этой области разработано современное специализированное оборудование, которое позволяет анализировать интенсивность и тип износа по отобранным частицам. Также используются акустические и электрические трибодиагностические методы. Их преимуществами являются: а) малое время отклика; б) незначительное потребление энергии; в) наличие хорошо развитой теории обработки сигнала и высокочувствительного оборудования. Однако их использование в настоящее время ограничивается главным образом механизмами, работающими в присутствии жидкой или пластической смазки.

В тоже время существует большая неудовлетворительная потребность в непрерывном мониторинге условий работы при отсутствии твердых смазок. Начальные шаги в этом направлении сделаны в автомобильной и ядерной отраслях промышленности.