Uzun boru hatlarının yapımı, tek tek boruların çok sayıda kaynaklı birleştirme işlemini gerektirir. Kaynak kalitesi, tüm otoyolun performansı üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilir. Kaynaklı eklemlerin kontrol yöntemleri, kalitesi hakkında konuşmak için yeterli derecede güvenilirliğe izin verir.
Kaynak ile boru bağlantılarının montaj şeması.
Hükümet standartları, boru hatlarının güvenilirliğini doğrulamak ihtiyacını sıkı bir şekilde düzenlemektedir. Bu doğrulama, hizmetlerinin güvenliğini sağlamak için gereklidir. Kaynaklı boru bağlantılarının tahribatsız muayenesi, otoyolların objektif kalite kontrol sistemine dahil edilmiştir ve güvenilirliklerini ve güvenliğini değerlendirmek için zorunlu ve etkili bir yoldur.
Defekt oluşumu
Boru hatlarının kaynağını ve buna karşılık gelen kaynak ve ilgili alandaki termal etkilerini yaparken, kusurlar (kırılma) oluşabilir.
Kaynak kusurları
Çalışma sırasında bu kusurlar, metalin mukavemet özelliklerinde bir azalmaya, operasyonel güvenilirlik ve boru hattının dayanıklılığına, taşıma özelliklerinde meydana gelen değişikliklere, yetersiz boyutsal doğruluğa ve görünümün bozulmasına neden olabilir. Kusurların başlıca nedenleri şunlardır: kaynak teknolojisinin ihlali, kalitesiz malzemelerin kullanımı veya işçinin yetersiz kalifikasyonu. Kaynaklı bağlantılarda bir takım kusurlar görsel inceleme ile fark edilir, ancak çoğu gizlidir ve sadece özel yöntemlerle tespit edilebilir. Diğer bir deyişle, kusurlar iç ve yüzey olabilir (harici).İçindekiler tablosuna geri dön
Hasar ve kusur tipleri
Kaynaklı bölgelerdeki ana kusur biçimlerini tanımlamak mümkündür: kütle akısı, alttan kesme, düzensiz nüfuz etme, çatlaklar ve gözenekler (hem dış hem de iç), yabancı kaplar.
Kusurlar bölünebilir ve oluşlarından dolayı olabilir. İki ana grup vardır: Metalurjik özelliklerin ve termal etkilerin neden olduğu hatalar ve insan faktörlerinin neden olduğu hatalar, kaynak koşullarının ihlali. Bunlardan ilki, kristal yapısında - kaynakta çatlaklar (soğuk ve sıcak) ve dikiş bölümünde, gözeneklerde, cürufta, metaldeki yapısal değişikliklerde atfedilebilir. İkinci gruptan, anormal olmayan kaynak boyutları, düzensiz penetrasyon, alttan kesikler, yanmalar, nodüller, kraterler, doldurulmamış metaller ve diğerleri gibi kusurlar göze çarpmaktadır.
Kaynak için boru kenarı hazırlama şeması.
Dikiş boyutlarının ihlali, boru hatlarının güvenilirliğini etkileyebilir, bu nedenle bu tür sapmalar standartlar tarafından normalleştirilmediyse, kusur olarak kabul edilir. Bu tür kusurlar dolaylı olarak kaynakta dahili kusurların varlığını gösterir. Bu tipin ana kusurları: uzunluğu boyunca kaynak genişliğinin ve yüksekliğinin keskin bir düzgünsüzlüğü, kaynak öncesi bölgeden kaynağa dik bir geçiş, kaynak metali, geniş eyer ve bele ait gözle görülür bir pürüzlülük.İçindekiler tablosuna geri dön
Boru hatları: çeşitli kusurların analizi
Kaynaklı eklemin taşma biçimindeki kusuru, eriyik soğuk yakın sütür bölgesine güçlü bir şekilde sızdığında ortaya çıkar. Sarkmalar bireysel damlacıklar şeklinde olabilir ve kaynak dikişi boyunca önemli bir mesafe boyunca uzanabilir. Nodüllerin Nedenleri:
- fazla kaynak akımı;
- yanlış eğim;
- kaynak sırasında elektrot hareketi;
- bağlandıklarında boruların açısını göz ardı ederek.
Sarkmaya genellikle kaynak metalinin eşit olmayan ve düşük kaliteli penetrasyonunun yanı sıra dış ve iç çatlakların ortaya çıkması eşlik eder.
Nodül oluşumu için şemalar.
Alt kesimler, bir kaynak ile sınırda görünen metaldeki oluklardır. Böylesi bir kusur, dikişin gerçek enine kesitini azaltır ve aşın gerilmelerin ortaya çıkmasına yol açar, bu da kaynaklanmış eklemin daha sonra imha edilmesi ile çatlaklara doğru büyümelerine yol açabilir.
Yanma formundaki kusurlar, eriyiğin kaynak havuzundan aktığı delikler olarak görünür. Böyle bir kusurun oluşmasının nedeni, düşük bir kaynak hızı, kaynak yapıldıklarında boruların uçları arasında aşırı bir boşluk olabilir ve kaynak akımının gücü aşılır. Dikişlerin yetersiz veya dengesiz nüfuz etmesi, küçük alanlarda kenarların güvenilir bir şekilde bağlanmamasından kaynaklanmaktadır. Böyle bir kusur, kaynağın gerçek enine kesitini azaltır ve artık gerilmelerin ve metalin tahrip olmasına neden olabilecek kalıntı gerilmelerin ortaya çıkmasına yol açar.
Çatlaklar en tehlikeli kusurlara bağlanabilir. Bunlar, kaynak bölgesinin herhangi bir noktasında (yakın kesilmiş metal alan dahil) görünebilir ve herhangi bir yöne (uzunlamasına ve enine) sahip olabilirler. Boyutlarına göre, mikro çatlak ve çatlaklara bölünürler. Böyle bir kusur, hem eriyiğin yanlış kristalleşmesiyle hem de kaynak havuzundaki karbon, sülfür ve fosfor konsantrasyonunu aşarak meydana gelir. Çatlaklar, boru hatlarının kaynaklı ek yerlerinin tüm ana parametrelerini önemli ölçüde etkiler.
Kaynak sırasında izin verilen alt değerlerin tablosu.
Yabancı katılımlar, mukavemet özelliklerini zayıflatır. En tehlikeli olanı, kaynak sonrası kaynakların yüzeyinden cürufun yetersiz temizlenmesi durumunda oluşan cüruf kapanımlarının varlığıdır. Bu kapanımlar metalin korozyonunu büyük ölçüde hızlandırır.
Kaynakta genellikle gaz veya hava gözenekleri oluşur. Tek bir karaktere sahip olabilirler ve gruplar halinde olabilirler ve hatta boşluk zincirleri oluşturabilirler. Gözenekler metalin yüzeyine yerleşerek girintiler oluşturur (fistül). Gözenekler, dikişlerin gücünü önemli ölçüde azaltır ve boşlukların zincirlerinin oluşumu, boru hattının basınç kaybına neden olabilir.
Dikiş metali yapısında veya dikişsiz bölgedeki ihlaller, oksitlerin, mikro gözeneklerin ve mikro çatlakların konsantrasyonunda ve büyük tanecik boyutlarında bir artış ile kendini gösterebilir. Metal yapının oluşumunda termal rejim önemli bir rol oynar. Aşırı ısınma, yapıdaki büyük tanelerin oluşmasına yol açar. Metal yandığında, oksitlenmiş yüzeyli taneler görünebilir. Bütün bunlar metalin kırılganlığına yol açar.İçindekiler tablosuna geri dön
Tahribatsız muayenenin genel teorisi
Tahribatsız muayene yönteminde, boru hattının kaynaklı bağlantısının bütünlüğünden ödün vermeden gerekli parametreleri belirlemenize olanak veren bir dizi yöntem vardır. Kaynaklı eklemler, hazırlık, üretim ve işletmeye hazırlık aşamalarında ve operasyon sırasında periyodik olarak izlenmelidir.
Kaynakların kalitesini etkileyen faktörler.
Tahribatsız kontrol yöntemleri, harici kusurları tespit etmek için harici muayene ile kontrolü birleştirir, kaynaklı eklemlerin kaynaklarının sıkılığını inceler ve özel cihazlar kullanarak gizli kusurlar oluşturmak için kontrol yöntemlerini kontrol eder. Tahribatsız test, tüm boru hattının üretilmesi için teknolojik sürecin ayrı bir aşaması olarak tahsis edilir.
Devlet standartları, boru hatlarının kaynaklı bağlantılarının kontrolünü sıkı bir şekilde düzenler. Dolayısıyla GOST 3242-79, altı temel kontrol tipini tanımlar ve GOST 30242-97, boru hatlarının kaynaklı bağlantılarındaki kusur tiplerini sınıflandırır. Özel yöntemler kullanmanın temel amacı gizli kusurların yerini ve büyüklüğünü belirlemektir, böylece tüm yöntemler hata tespit grubuna aittir. Tahribatsız muayene sistemi aşağıdaki yöntemleri içerir: kılcal, radyasyon, akustik, manyetik, ultrasonik.
İçindekiler tablosuna geri dön
Dış görsel muayene
Boru hatlarının kaynaklı bağlantılarının tahribatsız muayenesinin ilk yöntemi, boru hatlarının üretimi ve işletiminin her aşamasında sürekli olarak gerçekleştirilen harici bir görsel inceleme ve ölçümdür. Her şeyden önce, kaynak yapılmış boru bağlantılarının görsel olarak incelenmesiyle, taşma, alttan kesme, gözenek kralı, yanma, dış çatlaklar ve diğerleri gibi harici kusurların varlığı belirlenir. Bu inceleme ile on kat artışa sahip bir büyüteç kullanılması tavsiye edilir.
Kusurların kabul edilebilirlik normlarının genelleştirilmiş şeması.
Bir sonraki adım, kaynaklı elemanların boyutlarını ölçmek ve kusurların yerini düzeltmektir. Ölçme sırasında, kaynağın aşağıdaki boyutları oluşturulur: genişliği ve yüksekliği, dışbükey kısımların boyutu ve sütür bölgesine yakın kenardaki köşeler. Boyutların kontrolü için özel şablonlar kullanılır. Kaynak ölçümlerinin sonuçları, bu tür kaynaklar için durum standartları tarafından belirlenen normalleştirilmiş değerler ile karşılaştırılmıştır.İçindekiler tablosuna geri dön
Sızıntı testi
Kaynaklı boru bağlantıları bu boru hattı üzerinden taşınan maddeler (sıvı veya gazlar) için sızdırmaz olmalıdır. Sızdırmazlık (geçirimsizlik) kontrolü, boru hattı monte edildikten sonra gerçekleştirilir. Aşağıdaki temel test yöntemlerini içerir: kılcal, kimyasal, kabarcık, ayrıca vakumlama ve bir sızıntı bulucu kullanarak.
Kapiler yöntem kullanılarak kaynaklı eklemlerin kontrol edilmesi, iç boşluklara (gözenekler, çatlaklar) nüfuz etmek için kılcalların kullanılması için gazyağı özelliğine dayanmaktadır. Kaynağın sıkılığını kontrol etmek için, bir sulu tebeşir çözeltisi uygulanır ve kurutulur. Kiremit boyalı yüzeyin karşısındaki dikiş yanından, yüzey bol miktarda kerosen ile sulanır. Bir sızıntı olursa, kireçli yüzeyde kerosen izleri görünür. Kerosen kullanıldığında, 0.1 mm'den küçük bir boyutta iç kusurların varlığını belirlemek mümkün olacaktır.
Popo dikişlerinin ultrasonik testi ile reddetme seviyesi seçim şeması.
Amonyak kullanarak sızdırmazlık kontrolü, indikatörün alkali ile temas halindeki boyamasına dayanmaktadır. İndikatör bir fenolftalein veya nitrik asit cıva çözeltisidir, reaktif gaz halindeki amonyaktır.
Kabarcık kontrol yöntemi, hava basıncının kontrol edilmesini içerir. Basınçlı hava boruya beslenir ve boru hattı bölümü su banyosuna daldırıldığında kaynağın sızdırmazlığı kabarcıklar tarafından kontrol edilir. Test, boru içinde bir hidrolik basınç oluştururken su kabarcıkları tespitine dayanabilir. Testten önce, boru yüzeyi kurutulur ve test sırasında boru hattındaki çalışma basıncını 1,5 kat aşan iç su basıncı sağlanır.
Kritik boru hatlarının kaynaklı bağlantılarının kontrolünü gerçekleştirirken, bir gaz-elektrik kaçak bulucu ile kontrol kullanılır. Test için, yüksek geçirgenliğe sahip olan helyum gazı kullanılır. Özel bir kaçak bulucu probu, gazın görünümünü algılar ve elektronik ünite, miktarını ve kaynağın sızdırmazlık derecesini analiz eder.İçindekiler tablosuna geri dön
Manyetik kusur kurulum yöntemi
Kaynakların kalite kontrol manyetik yönteminin şeması.
Boru hatlarının kaynaklı bağlantıları için tahribatsız test yöntemleri, malzemelerin manyetik özellikleri dikkate alınarak, kaynaklı bölgenin metalinin manyetize edilmesi sırasında homojen olmayan yapılarda manyetik saçılmanın incelenerek kusurların yerini belirlemeyi mümkün kılar. Borunun bir kısmı, iç boşluğa yerleştirilen bir solenoid kullanılarak veya kaynak dikişi üzerinden bir sarma telinin sarılmasıyla manyetize edilir. Test, manyetik akı dağılımını ölçme yönteminde farklılık gösteren toz, indüksiyon veya manyetografik yöntemle gerçekleştirilir.
Toz kontrol yöntemi, kaynaklı alanın yüzeyinde biriken manyetik tozun (demir dolgu) kullanılmasını içerir. Bir toz içinde bir manyetik alan yaratıldığında, parçacıklar yönlendirilir ve manyetik spektrumun resmi açıkça oluşturulur. Böylece çatlakları ve gözenekleri önemli ölçüde tespit edebilirsiniz. İndüksiyon yöntemini kullanarak kontrol etmek için, saçılma manyetik akışının etkisi altında bir elektromotor kuvvetin yaratıldığı arayıcılar kullanılır. Bu durumda, bir ses sinyali verilir veya bir ışık sinyali görüntülenir. Manyetografik kontrol metodu, kaynaklı bir eklemin yüzeyine yerleştirilmiş manyetik bir bant üzerinde dispersiyon akısının kaydedilmesine izin verir. Manyetik bir kusur dedektörü kullanılarak, standartla elde edilen sonuçlar karşılaştırılarak kusurların varlığı belirlenir.İçindekiler tablosuna geri dön
Radyasyon yöntemi
Boru hatlarının kaynaklı bağlantılarının kontrolünde tahribatsız radyasyon yöntemleri, x-ışını ve gama ışımasının özelliklerine dayanmaktadır. Metal, bu doğrulama yöntemini hesaba katan kusurların veya yapısal değişikliklerin varlığında radyasyonu farklı şekilde emer. Kaynaklar özel radyasyon kaynakları kullanılarak ışınlar tarafından nüfuz edilir. Işınlar, karartma alanlarının kusurlarının varlığını gösterdiği özel bir film üzerine sabitlenir. Konumu ve boyutları kolayca ayırt edilebilir. Radyasyon kaynakları yaygın olarak RUP 150-1 ve RUE 120-5-1 cihazlarıdır.
Gama ışınlarının kaynakları radyoaktif maddeler ve izotoplarıdır, örneğin kobalt-60 ve indiyum-192'dir.
Doğrulama yöntemi x-ışını incelemesine benzer. Gama ışınlarının penetrasyon kabiliyeti, x-ışınlarından daha yüksektir, bu da radyasyon kaynaklı kaynakların kontrol yöntemlerinin olanaklarını arttırır.İçindekiler tablosuna geri dön
Ultrason yöntemi
Kaynakların ultrasonik muayenesi.
Kaynaklı derzlerin tahribatsız ultrasonik kontrol yöntemi, metallerin kütlesindeki kusurların tespitinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu yöntem, malzemeyi önemli bir derinliğe çekmek ve kusur sınırlarında dağılmak için ultrasonik dalgaların özelliğini kullanır. Dalgaların kaynağı özel bir plakaya (prob) yerleştirilmiş bir piezokristaldir.
Tam bir görüntü elde etmek için ultrason, 40 ila 73 ° C arasında farklı bir açıda uygulanır. Cihazın bir başka plakası yansıyan dalgaları yakalar. Ultrasonik bir yöntem olarak, en yaygın olarak kullanılan yöntem, cihazın bir atımın bir kusurdan (eko) doğrudan yansımasını kaydettiği yankı yöntemidir. Kaynaklanan boru hatlarının muayenesi sırasında TUD-320 veya TUD-310 tipi ultrasonik hata dedektörleri kullanılır. Ayrıca, ultrasonik kusur tespiti için gölge ve ayna-gölge yöntemleri kullanılır.
Boru hattı kaynaklarının tahribatsız muayenesi için önerilen cihazlar ve cihazlar:
- büyüteç;
- sürmeli kumpas;
- mikrometre;
- derinlik göstergesi;
- kaynak paternleri;
- X-ışını, radyasyon, ultrason ve manyetik kusur dedektörleri;
- sızıntı göstergesi;
- gaz analizörü.
Boru hatlarının kaynaklı bağlantılarının tahribatsız analizi, güvenilirliği ve güvenliği sağlamak için önemli bir unsurdur. Davranışı standartlara tabidir ve mutlaka boru hatlarının üretimi ve işletilmesidir.