Фактора «Технология сварки» при сварке трубопроводов

Таким образом, установлено, что структура образующейся дефектности при разных отрицательных параметрах фактора отличается незначительно и имеет общие закономерности, позволяющие при сварке конкретных типоразмеров сварных соединений, способов сварки, свариваемых материалов и условий сварки (БС) использовать их для принятия обоснованных управляющих воздействий на совершенствование технологических процессов и качества сварки.

 

Таблица 4.17 – Причины дефектности сварных соединений трубопроводов по фактору «Технология сварки»

Способ сварки

Диаметр, мм

Толщина, мм

Марка стали

Сварено стыков, шт.

Забраковано всего (шт) / процент брака

Забраковано (шт) / удельный вес причины брака в процентах

Всего по фактору

Способ сварки

Условия сварки

Тип соединения

Режимы

Контроль

Прочие

РДС

2,5

09Г2

61/4,9

5/8,2

–

2/40,0

–

2/40,0

1/20,0

–

РДС+СО2+Аr

4,0

20Х

73/5,8

6/8,2

–

2/33,3

1/16,7

2/33,3

1/16,7

–

РАДС

4,0

14ХГС

360/6,3

45/12,5

4/8,9

12/26,7

5/11,1

15/33,3

7/15,6

2/4,4

РДС+СО2+Аr

6,0

20Х

290/6,7

23/7,9

2/8,7

7/30,4

2/8,7

7/30,4

4/17,4

1/4,4

РДС

6,0

14ХГС

215/7,7

15/7,0

–

4/26,7

1/6,7

5/33,3

4/26,7

1/6,7

РАДС

10,0

14ХГС

235/8,1

12/5,1

1/8,3

3/25,0

2/16,7

4/33,3

2/16,7

–

РДС

10,0

20Х

132/8,8

7/5,3

–

2/28,6

–

3/42,9

2/28,6

–

РДС

14,0

14ХГС

167/9,3

6/3,6

–

2/33,3

1/16,7

2/33,3

1/16,7

–

Итого

1533/7,2

119/7,8

7/3,2

33/30,5

12/9,6

40/35,0

22/19,8

4/1,9

 

 

В таблице 4.18 представлены результаты исследования удельного веса влияния технологии сварки на уровень качества сварных соединений технологических трубопроводов различных типоразмеров при их изготовлении разными способами сварки.

Таблица 4.18 – Влияние технологии сварки на уровень качества сварных соединений трубопроводов

Способ сварки	Диаметр трубопровода, мм	Толщина стали, мм	Марка стали	Сварено стыков, шт.	Забраковано стыков, всего, шт.	Уровень качества, %	Забраковано стыков по фактору, всего, шт.	Удельный вес фактора, %
РДС		2,5	09Г2			95,1		8,2
РДС+СО2+Аr		4,0	09Г2			90,7		8,2
РАДС		4,0	14ХГС			92,3		12,5
РДС+СО2+Аr		6,0	14ХГС			93,7		7,9
РДС		6,0	14ХГС			91,2		7,0
РАДС		10,0	20Х			94,3		5,1
РДС		10,0	20Х			93,3		5,3
РДС		14,0	20Х			91,2		3,6
Итого			92,7		7,8

 

 

4.5 Исследование влияния квалификации сварщика на образование дефектности сварных соединений

Квалификация сварщика является одним из важнейших факторов, определяющих уровень качества сварных соединений. Среди некоторых специалистов существует точка зрения, что от квалификации сварщика полностью зависит уровень качества сварных соединений. Однако выполненные нами исследования показывают, что это далеко не так, хотя удельный вес его влияния на уровень качества сварных соединений, безусловно, значителен.

Количественная оценка влияния сварщика на уровень качества сварных соединений имеет очень важное, определяющее значение для представления всего процесса формирования и управления качеством сварки. Брак из-за низкой квалификации сварщика также приводит к специфическим дефектам. Эти дефекты генерируются основными причинами (отрицательными параметрами) по данному фактору – это низкий разряд, недостаточный опыт изготовления конкретных сварных соединений (тренированность и стаж работы), возраст, состояние здоровья, работоспособность и некоторые другие, менее значимые, см. табл. 4.19.

Таблица 4.19 – Основные параметры состояния фактора

«Квалификация сварщика»

Наименование фактора	№ параметра	Факторные параметры
Квалификация сварщика	1.1.	Разряд
1.2.	Тренированность
1.3.	Стаж
1.4.	Возраст
1.5	Состояние здоровья

 

Перед началом работ на объектах сварщики, как правило, должны проводить предобъектные тренировки. Положения контрольных сварных соединений при этом должны соответствовать тем, в которых сварщику предстоит выполнять производственные сварные соединения.

При сварке контрольных сварных соединений используются присадочные материалы (электроды, сварочная проволока, лента, флюс, газы и др.), регламентированные нормативными документами для сварки конкретным способом соединений из конкретной группы основного материала или конкретного сочетания основных материалов различных групп. Сварщик должен выполнить контрольные сварные соединения, по диаметру и толщине однотипные производственным.

При сварке контрольных сварных соединений сварщик должен выполнить все требования карты технологического процесса. Карты технологического процесса могут разрабатываться на группу однотипных сварных соединений или на конкретные сварные соединения. Карта технологического процесса на сварку контрольного соединения должна учитывать следующее:

- вид (способ) сварки должен соответствовать применяемому на производстве;

- присадочные или наплавочные материалы должны соответствовать рекомендуемым нормативными документами по сварке для вида (способа) сварки;

- комбинации основного и присадочного материалов должны соответствовать используемым в производстве;

- тип сварочного оборудования должен соответствовать применяемому на производстве;

- разделка кромок, режим сварки, порядок сварки, температура предварительного и сопутствующего подогрева и режим термической обработки при сварке контрольных сварных соединений должны соответствовать требованиям нормативных документов;

- время изготовления сварного шва контрольного сварного соединения не должно превышать времени его выполнения в производственных условиях.

Контролю неразрушающими методами подлежит каждое контрольное сварное соединение по всей его длине (периметру).

Визуальному и измерительному контролю подлежат все контрольные сварные соединения, выполненные сварщиком.

Контроль выполняют с целью выявления следующих дефектов:

- отступлений по размерам и форме швов от требований стандартов, чертежей, технических условий и инструкций по сварке изделий;

- смещения кромок свариваемых деталей;

- поверхностных трещин всех видов и направлений;

- наплывов, подрезов, прожогов, кратеров, непроваров, свищей, западаний между валиками, чешуйчатости, поверхностных включений и пор.

В таблице 4.20 представлены данные результатов исследований дефектности, генерируемой по причинам низкой квалификации сварщиков.

Вероятностных связей причин с количеством дефектов не выявлено. Однако и в этом случае легко просматривается важная статистическая связь структуры образуемой дефектности с ее причиной, см. рис. 4.6. Так, согласно формулы дефектности базовой совокупности (2.9) и формулы (4.3) структура дефектности по причинам фактора «Квалификация сварщика» выглядит следующим образом:

ПК₁ = П(0,9) + Ш(0,9) + Н(0,8) + Фш(1,5) + Пр(0,2);

ПК₂ = П(1,0) + Ш(1,0) + Н(0,8) + Фш(1,6) + Пр(0,3);

ПК₃ = П(0,9) + Ш(0,8) + Н(0,7) + Фш(1,5) + Пр(0,2);

ПК₄ = П(1,1) + Ш(1,0) + Н(0,8) + Фш(1,4) + Пр(0,3);

ПК₅ = П(1,2) + Ш(1,1) + Н(0,9) + Фш(1,6) + Пр(0,2);

Ф_КВ = П(1,0) + Ш(1,0) + Н(0,8) + Фш(1,5) + Пр(0,2),

где ПК₁ – разряд;

ПК₂ – тренированность;

ПК₃ – стаж;

ПК₄ – возраст;

ПК₅ – состояние здоровья;

Ф_КВ – структура дефектности по фактору.

Таблица 4.20 – Дефектность, выявленная по причинам фактора

«Квалификация сварщика»

Способ сварки	Сварено стыков, шт.	Проконтролировано участков L =300мм, шт.	Выявлено дефектов, шт.
Поры и их скопления	Шлаковые включения	Непровары	Дефекты формы шва	Прочие
РДС
РДС+СО2
РДС+СО2+Аr
РАДС
Итого

 

Из диаграммы, представленной на рисунке 4.6, видно, что в структуре дефектности по причинам фактора «Квалификация сварщика» преобладают дефекты формы шва – по 1,5 на участке контроля, а также присутствуют основные технологические дефекты – поры и их скопления – 1,0; шлаковые включения – 1,0; непровары – 0,8 и прочие дефекты. Результаты исследования причин дефектности сварных соединений по фактору представлены в таблице 4.21. Видно, что доминирующими причинами являются тренированность изготовления конкретных сварных соединений – 33,7%, разряд – 24,8% и состояние здоровья сварщика – 17,8%. Анализ причин дефектности показывает, что с увеличением диаметров сварных соединений трубопроводов возрастает роль профессионализма сварщика – его разряд и полученное образование. Большой удельный вес тренированности сварщика объясняется прежде всего нарушением ритмичности сварочных работ, большими перерывами в изготовлении сварных соединениий конкретных типоразмеров, что влечет потерю навыков.

 

Д_шт/уч

1,6								Фш
1,4
1,2
1,0		П		Ш
0,8				Н
0,6
0,4
						Пр
0,2							Дефекты

Рисунок 4.6 – Структура дефектности, образующаяся по причинам