Методы контроля качества сварочных швов

Пневматический контроль герметичности осуществляется с помощью сжатого воздуха или других газов. Он применяется для контроля сварных швов сосудов или трубопроводов, которые работают под высоким давлением. Для этого изделие погружают в ванную с водой, после чего внутрь его подают сжатый воздух до тех пор, пока давление внутри изделия не будет превышать рабочее на 30-50%.

Если речь идет о крупногабаритном изделии, которое невозможно поместить в ванную с водой, то его покрывают специальным пенным раствором (мыльным раствором), после чего внутрь подается газ. Появление на внешней поверхности изделия пузырьков свидетельствует о наличии дефектов.

к содержанию ↑

Гидравлический метод проверки

Гидравлический метод оценки сварных швов применяют для контроля прочности изделия. Он используется для проверки котлов, трубопроводов и других конструкций, которые работают под избыточным давлением. Перед началом испытания проводят герметизацию изделия с помощью заглушек, а наружные швы обдувают сжатым воздухом.

После этого изделие заполняется жидкостью до тех пор, пока давление внутри не будет превышать 1.5-2 раза рабочее. Конструкция под избыточным давлением выдерживается определенное время. О наличии дефектов свидетельствуют увлажнения, которые появляются на поверхности швов.

В основе метода магнитной дефектоскопии лежит свойство электромагнетизма. Каждый металл имеет определенную степень магнитной проницаемости. Если он неоднородный, при прохождении сквозь металл магнитного поля оно искажается.

Если они ровные, значит сварное соединение признается качественным. При наличии дефектов линии будут иметь видимые искажения.

Если магнитное поле искажается, порошок скапливается в месте, в котором имеется дефект. Данный метод эффективен, но он может применяться только для работы с ферримагнитными материалами. Это является его главным недостатком.

Проверку качества сварных швов можно проводить с помощью ультразвука. В основе этого метода лежит свойство звуковой волны отражаться по-разному от ровной и деформированной поверхности. Раковины, сколы и другие дефекты имеют свои акустические особенности, которые фиксируются с помощью специального оборудования.

Для экспертизы качества шва на него воздействуют ультразвуком. Если имеют место пустоты, раковины, трещины, звуковая волна от поверхности отражается под другим углом, что фиксирует чувствительная аппаратура. С помощью данного метода можно определить и виды дефектов, так как при каждом из них звуковая волна отражается по-своему.

Ультразвуковой метод востребован, так как он достаточно простой, эффективный и недорогой. Для его применения не нужно сложное, дорогостоящее оборудование, не нужно учитывать физико-химические свойства материалов. К недостаткам ультразвукового метода относят то, что проверку может проводить специалист, имеющий специальную подготовку.

Сварщик самостоятельно контрольную операцию выполнить не может, так как для этого нужны специальные знания и навыки.

Радиографический, или как его еще называют – радиационный метод, основывается на свойствах гамма-излучения. Принцип данного метода такой же, как и принцип медицинского рентгена. Проверяемая поверхность подвергается воздействию гамма лучей, которые проходят сквозь металл.

Если имеют место пустоты, неоднородности или другие дефекты, они отражаются на пленке. Этот метод считается одним из наиболее эффективных. Он позволяет выявить даже небольшой, скрытый для глаза дефект и составить максимально точную картину качества сварного соединения.

Радиографический метод используется не достаточно широко, так как имеет существенные недостатки. Для его проведения необходимо сложное, дорогостоящее оборудование. Сканирование должен проводить специально обученный специалист, при этом предъявляются высокие требования к соблюдению техники безопасности.

С оборудованием нельзя работать длительное время, так как рентгеновское излучение негативно воздействует на организм человека.

Химический метод применяется для контроля герметичности сварных швов трубопроводов, элементов гидравлических систем, емкостей, которые работают под давлением, а также открытых систем. Он базируется на свойствах индикаторного вещества изменять свой цвет за счет химического воздействия с контрольным веществом.

Поверхность шва зачищается, на нее наносится фенолфталеиновый раствор. Обработанное место накрывается тканью, пропитанной азотнокислым серебром. Таким образом можно определить наличие локальных течей, так как в этих местах фенолфталеин приобретает красный цвет, а серебро – серебристо-черный.

Перед испытанием химическим методом изделие подвергают пневматическому или гидравлическому испытанию. После этого внутрь его подается контрольный газ, он нагнетается до испытательного давления и выдерживается определенное время. Если есть течи, их местонахождение можно определить по изменению цвета контрольного вещества.

Такой метод проверки качества сварных швов достаточно прост. Для контроля не задействуется дорогостоящее оборудование, не требуются специальные знания и навыки персонала. Но у него небольшая чувствительность и надежность из-за неустойчивости химических реакций и неустойчивости индикаторных пятен.

Контроль качества сварочных швов позволяет обнаружить дефекты до того, как изделие поступит в эксплуатацию. Проверка может выполняться разными методами, в зависимости от технических возможностей предприятия. Для повышения эффективности экспертизы рекомендуется комбинировать способы контроля качества .

Контроль качества сварных швов необходим перед вводом объектов в эксплуатацию. Только после тщательной проверки можно сделать заключение о возможности использования конструкций, их безопасности и долговечности.

Объективное и профессиональное заключение могут дать специалисты группы компаний КТБ, обладающие значительным опытом проведения подобных испытаний на объектах различной сложности.

к содержанию ↑

Когда делают ВИК

Исследование выполняют на разных этапах сварки. Рассмотрим главные:

• Проведение исследования входящих под сварку деталей. Проверяют целостность металла, чтобы при литье и прокате отсутствовал брак, а также соответствие маркировки материала.
• Проверка сборки деталей под сварку, правильности очистки поверхности от коррозии, масла, мусора. Контролер смотрит на качество разделки кромок, которая должна соответствовать виду соединения, толщине металла, сварочному току.
• Тестирование после окончания сварочных работ. Швы исследуют на разные виды дефектов, выявляемых визуально. Это подрезы, непровары, раковины, трещины, поры и пр.

Визуально-измерительная методика также применяется на готовых конструкциях. Экспертизу заказывают, чтобы избежать травм или поломок при любом подозрении на возможный дефект.

к содержанию ↑

Какие дефекты выявляет ВИК

Данный метод помогает обнаружить до половины возможных дефектов. Например, даже простой визуальный осмотр выявляет трещины, перепады по ширине и высоте шва, чешуйчатость, наплывы и подрезы соединения, непроваренные кратеры, прожоги, некорректные катеты, чрезмерное ослабление и т.д.

При добавлении инструментов, например, лупы или микроскопа, обнаруживают:

• мелкие трещины;
• не закрытые раковины;
• начальные очаги коррозии;
• излишнюю пористость;
• забоины;
• непроваренные участки;
• расслоения;
• изломы, смещения;
• дефекты покрытия шва.

к содержанию ↑

Теоретическое определение и инструменты для реализации

Визуально — измерительный контроль (ВИК) сварных швов — это внешний осмотр достаточно крупных сварных конструкций, как невооруженным глазом, так и при помощи различных технических приспособлений для выявления более мелких дефектов, не поддающихся первоначальной визуализации, а также с использованием преобразователей визуальной информации в телеметрическую. ВИК относится к органолептическим (проводится органами чувств) методам контроля и осуществляется в видимом спектре излучений. Визуальное обследование в поисках теоретических дефектов производят с внешней стороны сварного шва, где при их обнаружении можно выполнить минимальные измерения с помощью оптических приборов и инструментов, заключить акт визуального осмотра.

Специалисты-контролеры при проведении визуального контроля сварных соединений металлов используют несколько видов инструментов.

Для наблюдения и выявления дефектов:

• обзорные, телескопические, напольные лупы.

Для проведения контроля в различных условиях работы:

• приборы цехового назначения. Область рабочей температуры от +5 °С до +20 °С, условия полного покоя, нормальное атмосферное давление, умеренная влажность;
• приборы полевого использования. Область рабочей температуры от -55 °С до +60 °С, условия умеренной тряски, вибрация, погодные осадки.

Использование данных приборов позволяет проводить более точный поиск дефектов и осуществлять визуально-оптический контроль качества сварных швов на трубах в ППУ изоляции.
Визуально-оптический контроль — это второй этап визуального контроля с более широким, увеличенным диапазоном исследования за счет использования оптических приборов. Для обследования мелких близлежащих объектов.

Диапазон применения: от глаза специалиста на расстояние, равное или меньшее 250 мм. Используются приборы: лупы.
Измерительный контроль — это важная составляющая ВИК, который проводится в соответствии со строгими правилами контроля и нормативными документами, регулирующими качество.

Он заключается в присваивании дефекту категории или типа по одной из характеристик в виде конкретной физической величины, полученной путем практического измерения. Измерительные средства и их метрологические показатели указываются в нормативных документах.

к содержанию ↑

Мерительный инструмент

При измерительном контроле применяют следующие инструменты, которые могут входить в обязательный набор инспектора технического надзора или дополнять его:

• измерительные лупы;
• угольники поверочные 90° лекальные;
• угломеры с нониусом;
• штангенциркули, штангенрейсмасы и штангенглубиномеры;
• щупы;
• микрометры;
• измерители стенок труб и толщиномеры индикаторные;
• микрометры;
• калибры;
• металлический измеритель длины (рулетки, стальные измерительные линейки);
• нутромеры микрометрические и индикаторные;
• шаблоны: специальные, радиусные, резьбовые и др.;
• УШС-2, УШС-3 (шаблоны для геометрических параметров швов);
• поверочные плиты;
• набор специальных принадлежностей.

Данный метод контроля относится к методам, осуществимым с минимальным набором инструментов. Он заключается в сборе информации и основан на квалификации специалиста, человеческом факторе, но позволяет составлять акт визуального осмотра сварных швов, который является объективным документом.

к содержанию ↑

Суть проведения внешнего контроля

Качество формирования сварных швов на поверхности хорошо поддается оценке при профессиональном осмотре. Характеристика “качественный” или “не качественный” шов довольно условна, так как это сравнительная величина.
Контроль качества сварных швов и обследование конструкций сооружений, трубопроводов, зданий осуществляют в три взаимосвязанных этапа.

Поэтапный порядок проведения ВИК

Контроль качества проводится для уточнения параметров видимых дефектов (после заключения акта о предварительном осмотре), размеров дефектов и искажений сварных швов (процентное отклонение от допустимой нормы).
Детальное (инструментальное) исследование и запись результатов. Применяются более точные методики:
ультразвуковой контроль сварных соединений для обнаружения серьезных глубинных дефектов.

Своевременно и качественно проведенные осмотры позволяют выявить на ранних стадиях разрушение шва или брака свариваемости и уточнить причины возникновения дефекта любым неразрушающим способом дефектоскопии.

к содержанию ↑

Преимущества и недостатки проведения данной методики

Преимущества метода ВИК:

• простой и доступный метод;
• при сборе информации о качестве конструкции позволяет получить до 50% от всего объема;
• не трудозатратный, не требует дорогостоящего оборудования;
• легко подвергается проверке и повторному проведению.

• человеческий фактор, который влияет на 100% результатов;
• субъективность;
• используется только для поиска крупных дефектов (не менее 0,1 – 0,2 мм) и подозрений на возможные;
• ограниченность исследования только видимой частью конструкции;
• важна техническая грамотность сотрудников, которые должны правильно подобрать методику измерения, сравнительный шаблон или нормативы и дать точную оценку результатам измерения.

к содержанию ↑

Возможности метода по выявлению дефектов

Визуальному контролю подвергаются сварные швы:

• при выполнении наплавочных работ на этапе “приема — сдачи” обязательно заключается акт визуального осмотра;
• при контроле многослойного сварного соединения (послойный контроль);
• при итоговом осмотре мест касания сварочной дугой поверхности основного материала;
• при сборке деталей из сборочных единиц под сварку;
• при автоматическом изготовлении сварных деталей и технической оценке качества материала согласно техническому процессу;
• по истечении установленного срока эксплуатации сварных швов.

Визуальный контроль сварных швов требует обязательного измерения и исключения следующих дефектов:

• поверхностных трещин;
• видимых грубых дефектов;
• плохого качества зачистки металла в зонах приварки (особенно технологических креплений), а так же контроля и подтверждения наличия:
• клеймения (маркировки) шва и верность ее производства;
• ширины и высоты шва, выпуклости и вогнутости шва;
• верных размеров катетов углового шва.

к содержанию ↑

Дефекты, поддающиеся выявлению

При осмотре сварных швов не вооруженным глазом можно дать оценку:

• неравномерности высоты и ширины швов;
• чрезмерной чешуйчатости;
• наплывов;
• подрезов;
• чрезмерному усилению или ослаблению швов;
• не заваренным кратерам;
• прожогам;
  параметрам катетов углового шва.

Лупы и микроскопы позволяют обнаруживать:

• трещины различного происхождения;
• поверхностные коррозионные повреждения;
• забоины;
• открытые раковины;
• поры;
• непровары;
• волосовины;
• расслоения;
• надиры;
• риски;
• осевые смещения и изломы;
• дефекты лакокрасочных, полимерных и гальванических защитных покрытий швов.

к содержанию ↑

Области реализации данной методики

Внешний осмотр сварного шва производится до процедуры зачистки, термической или химической обработки, а также и после ее выполнения.
Визуальный и измерительный контроль является весьма эффективным методом проверки и перепроверки качества промышленных материалов и сварных соединений при выполнении строительных работ по сварке и монтажу на трубах в ППУ изоляции при получении акта о завершении строительства, акта о вводе в эксплуатацию, а так же различных других технических актов.

• Визуально-измерительный контроль (ВИК)
• Ультразвуковой контроль
• Услуги СОДК

Следующая

Миграционные вопросыПолучение РВП по квоте в 2025 году