Как проверить сварной шов на герметичность?

Виды контроля качества сварных соединений

Среди обязательных этапов любых сварочных работ находится проверка качества швов. Благодаря такому подходу, специалист может выявить недоработки, которые негативно сказываются на прочности соединения. Своевременное устранение производственных дефектов позволяет продлить срок службы металлоконструкции. Как проверить качество сварного шва? Конечно, это можно оценить визуально. Но это далеко не точный и не единственно доступный метод контроля.

Ни один специалист, даже самый опытный, визуально не сможет определить наличие пустот и трещин внутреннего характера. Здесь необходим совершенно иной подход. На больших предприятиях качество мониторится контроллером сварочных работ. А во всех остальных случаях ответственность ложится на плечи самого исполнителя. Далее мы рассмотрим разные существующие варианты проверки швов, помимо визуального контроля.

• Методы контроля качества сварных швов
• Визуальный контроль
• Капиллярный контроль
• Проверка сварных швов на герметичность
• Магнитное поле
• Ультразвук
• Радиография
• Заключение

Назначение и сущность контроля швов на герметичность

Во многих случаях, к сварным швам предъявляются требования по непроницаемости, т.е. соединения должны быть герметичны. Герметичность — это способность сварного шва не пропускать через себя жидкие и газообразные вещества.

Контроль на непроницаемость — это один из видов неразрушающего контроля сварных швов, сущность которого заключается в измерении или оценке утечки рабочей жидкости или газа, проходящего через сквозные дефекты и в сравнении величины этой утечки с допустимым значением, согласно техническим условиям.

Проверку на герметичность в обязательном порядке проходят сварные ёмкости для жидкостей, трубопроводы, гидродомкраты, котлы и другие конструкции, к которым предъявляются требования к герметичности.

Перед контролем, поверхности проверяемых швов необходимо очистить, обезжирить и удалить жидкости из сварочных дефектов. Для очистки и обезжиривания поверхностей рекомендуют применять растворы щелочей и органические растворители, такие как бензин, ацетон и др.

Вместо заключения

Контролер сварочных работ должен очень внимательно относиться к своей работе, поскольку от его внимательности зависит все. Выполняя контроль качества сварки и сварных соединений записывайте все особенности и дефекты, которые сможете обнаружить. Комбинируйте различные методы контроля сварки, чтобы получить полную картину. Не используйте разрушающие методы контроля сварных соединений, которые не подходят для тех или иных металлов.

Сварка и контроль качества сварных соединений металлоконструкций — дело непростое, но обучившись этому лишь однажды вы сможете довольно быстро выполнять контроль даже в полевых условиях. Также не забывайте, что есть техника безопасности и ее нужно соблюдать не только при сварке, но и при контроле швов.

Суть контроля герметичности сварных соединений

Проверка герметичности ― это метод неразрушающего контроля, основанный на способности газов или жидкостей просачиваться сквозь мельчайшие отверстия. После его проведения визуально оценивают или измеряют массу просочившейся через изъяны сварного соединения рабочей среды. Полученный результат сравнивают с допустимыми значениями, указанными в нормативных документах. При назначении периодичности проверки непроницаемости и способа выполнения учитывают:

• физико-химические свойства рабочей среды;
• величину давления;
• температуру окружающей среды;
• условия эксплуатации.

Метод пневматической проверки

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.

Радиационная

Радиационная дефектоскопия по своему принципу напоминает рентгеновское обследование. Выделившиеся в процессе ядерной реакции гамма-лучи обладают высокой проникающей способностью. Проходя через материал, излучение попадает на фотопластинку. После ее проявления под микроскопом можно исследовать картину распределения дефекта в металле.

Интересующий вопрос о вредности гамма-излучения остается актуальным. Несмотря на предусмотренные средства защиты, организм человека получает повышенную долю облучения. Если добавить дороговизну оборудования, станет ясно, что данный способ не является приоритетным.

Ультразвуковая дефектоскопия

Для контроля качества сварки применяют ультразвук. Принцип действия аппарата основан на отражении ультразвуковых волн от границы соединения двух сред с различными акустическими свойствами.

Датчик и излучатель плотно прикладывают к исследуемому материалу, после чего устройством вырабатывается ультразвук. Он проходит через весь металл и отражается от задней стенки, возвращаясь, попадает на приемный сенсор, который в свою очередь преобразует ультразвук в электрические колебания. Прибор представляет полученный сигнал в виде изображения отраженных волн.

Если внутри металла присутствуют какие-нибудь изъяны, датчик зафиксирует искажение отраженной волны. Опытным путем установлено, что различные дефекты сварки по-разному себя проявляют на ультразвуковом дефектоскопе. Это позволило провести их классификацию. При соответствующем обучении специалист может точно определить вид брака в шве.

Способ контроля качества сварных соединений ультразвуком широко распространился благодаря простоте и удобству применения, относительно недорогому оборудованию, безопасности использования по сравнению с радиационным методом.

Минусом способа является трудность расшифровки графического изображения. Контроль качества соединения может сделать только сертифицированный специалист. Его проблематично использовать для контроля крупнозернистых металлов типа чугуна.

Методы контроля герметичности соединений

Методы контроля герметичности соединений назначают в зависимости от условий эксплуатации изделий, типа конструкции и других факторов. Контроль, осуществляемый после внешнего осмотра, основан на способности газов и жидкостей проникать через несплошности. Для проведения испытаний используют керосин, аммиак, воздух, воду, гелий и др.

Другие страницы по теме

Методы контроля герметичности соединений

При испытании керосином поверхность, доступную для осмотра, покрывают водной суспензией мела или каолина и подсушивают. Противоположную сторону шва два-три раза смачивают керосином. Дефекты в шве обнаруживаются по появлению жирных желтых пятен на окрашенной поверхности. Таким методом испытывают сосуды, работающие без внутреннего давления с толщиной стенки до 16 мм и размером дефекта свыше 0,1 мм. Продолжительность испытания должна составлять не менее 12 ч при положительной температуре и не менее 26 ч — при отрицательной.

При пневматическом испытании сжатый газ подают в испытуемый сосуд под давлением, несколько превышающем рабочее. Плотность сварных соединений проверяют мыльным раствором или погружением сосуда в воду.

При гидравлическом испытании все отверстия в изделии плотно закрывают заглушками и через штуцер заполняют изделие водой. С помощью гидравлического насоса создают давление, в 1,25. 1,5 раза превышающее рабочее. О наличии дефектов судят по появлению на противоположной стороне шва течи, капель или следов жидкости. Данный вид испытаний применяют при проверке герметичности сварных соединений паровых и водяных котлов, трубопроводов и сосудов, работающих под давлением.

Существуют также методы контроля качества соединений, основанные на использовании специальной аппаратуры , а также методы разрушающего контроля.

Внешний осмотр и проверка размеров шва являются наиболее распространенными, дешевыми и оперативными методами неразрушающего контроля. Осмотром выявляют наличие трещин, подрезов, прожогов, непроваров кромок, а при односторонней сварке — корня шва. Перед внешним осмотром сварные швы должны быть тщательно очищены от шлака и, если необходимо, протравлены. Осмотру подвергают все без исключения сварные соединения как после прихваток, так и после наложения каждого шва. Для проверки формы и размеров швов применяют шаблоны, щупы и стандартные измерительные инструменты.

ПЛАСТИКАТА И ПОЛИЭТИЛЕНА

МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА.

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

ГОСТ 16971-71

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СТАНД А РТОВ

СОВЕТ А М И НИСТРОВ СССР

РАЗРА Б ОТАН Н ауч н о-исследо в ател ь с к и м и н ститутом пластических масс

Директор института д-р тех н. наук Попов В. А.

Исполни т ели: Тате в осья н Г. О. Высоцк и й М. М .

ВНЕСЕН Ми н истерст в ом хим и ческой промышленност и

Чле н Ко ллегии Жиряков М. Г.

ПОДГОТОВЛЕН К УТВЕРЖДЕНИЮ

Отделом химии и нефтепродуктов Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР

И. о. н ачальника отдела Пово л о цкий Л. И.

Гл. спе ци ал и ст Морозова Е. Н .

Ст. инженер Литв и н Т. Ф.

Отделом сварки Всесоюзного научно-исследовательского института по н ормализации в машиностроении

Н ачаль ни к отдела Лу чанс кий Л. Х.

З ав. с ектором Родин И. З.

Ст. ин же н ер Калмыко в а В. Л.

УТВЕРЖДЕН Государст в енным комитетом ста н дартов Со в ета Министров СССР 25 декабря 1970 г.

Председатель отра сл евой н ауч н о-те хн ической ком и сси и Милова н ов А. П.

Чле н ы ком и сс ии. Ковале н ко Ф. Ф. Ушаков В. П. Тихонов В. Т. Белова Е. М. Медведева Т. В. Поволоц ки й Л. И.

ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постано в лением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 14 мая 1971 г. № 931

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ШВЫ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ИЗ ВИНИПЛАСТА,

ПОЛ И ВИНИЛХЛОРИДНОГО ПЛАСТИКАТА

Общие требования

При сооружении резервуаров применяются следующие виды контроля качества сварных соединений:

механические испытания сварных соединений образцов-свидетелей;

визуальный контроль всех сварных соединений резервуара;

измерительный контроль с помощью шаблонов, линеек, отвесов, геодезических приборов и т.д.;

контроль герметичности сварных швов с использованием проб «мел-керосин», вакуумных камер, избыточного давления воздуха или цветной дефектоскопии;

физические методы — для выявления наличия внутренних дефектов: радиография или ультразвуковая дефектоскопия, а для контроля наличия поверхностных дефектов с малым раскрытием — магнитография или цветная дефектоскопия;

гидравлические и пневматические прочностные испытания конструкции резервуара .

6.12. Контроль на герметичность

6.12.1. Необходимость контроля на герметичность, степень герметичности и выбор методов и способов испытаний следует оговаривать в технической документации.

Контроль на герметичность следует проводить согласно требованиям нормативно-технической документации по промышленной безопасности.

Контроль на герметичность способом гидравлическим с люминесцентным индикаторным покрытием или люминесцентно-гидравлическим допускается совмещать с гидравлическим испытанием.

6.12.2. Контроль на герметичность крепления труб для трубных систем, соединений труба-решетка, где не допускается смешение сред , следует проводить гелиевым течеискателем или люминесцентно-гидравлическим методом.

6.12.3. Контроль сварных швов на герметичность допускается проводить капиллярным методом — смачиванием керосином. При этом поверхность контролируемого шва с наружной стороны следует покрыть мелом, а с внутренней — обильно смачивать керосином в течение всего периода испытания.

Время выдержки сварных швов при испытании смачиванием керосином должно быть не менее указанного в таблице 23.

6.12.4. Контроль на герметичность швов приварки укрепляющих колец и сварных соединений облицовки патрубков и фланцев следует проводить пневматическим испытанием.

Пробное давление пневматического испытания следует принимать равным.

0,4 — 0,6 МПа , но не более расчетного давления сосуда — для швов приварки укрепляющих колец;

0,05 МПа — для сварных соединений облицовки.

Контроль необходимо осуществлять обмазкой мыльной эмульсией.

6.12.5. Качество сварного соединения следует считать удовлетворительным, если в результате применения любого соответствующего заданному классу герметичности метода не будет обнаружено течи .

Проверка герметичности

Проверить прочность сварного шва в отдельных случаях недостаточно. Особенно это относится к трубопроводам, для которых герметичность играет едва ли не более важную роль.

Способов проверки можно выделить 3:

• Пузырьковый – самый простой. Все соединения промазываются мыльным раствором, после чего в трубах создается давление воздуха. Если в месте сварки есть сквозные отверстия, то над ними обязательно появятся пузыри.
• Капиллярный – с помощью керосина, который заполняет даже самые мелкие трещины. В этом случае на одну сторону сварного шва трубы наносится водный раствор мела. После его высыхания другая сторона шва проливается керосином. Если соединение негерметично, капли керосина через некоторое время выступят на меловом участке.
• Газоэлектрическим искателем. Данный способ сложно использовать в быту, но он обширно применяется при проверке ответственных трубопроводов. В этом случае внутрь системы подается газообразный гелий, а его утечки фиксируются специальным электронным анализатором.

Визуальный осмотр.

При правильном выполнении визуальный осмотр часто дает возможность проверить сварной шов и является самым простым и наименее дорогим методом для многих соединений. Однако хорошо выглядящий сварной шов не всегда обеспечивает внутреннее качество, а внутренние разрывы не всегда видны невооруженным глазом. В этом случае, доступны дополнительные методы, в том числе перечисленные ниже.

Обнаружение поверхностных трещин.

Используемый для обнаружения мелких трещин, швов, пористости и других разрывов на поверхности, обнаружение поверхностных трещин обычно применяется с использованием одного из двух методов: инспекция проникающей жидкости или магнитная дефектоскопия.

Рентгенографический и ультразвуковой контроль сварного шва.

Чтобы проверить сварной шов и установить целостность без разрушения сварного элемента, эти два неразрушающих метода испытаний обнаруживают разрывы во внутренней структуре сварного шва.

Качественная сварочная работа требует создания и контроля надежно системы проверки сварки. Необходимо использовать надлежащую технику.

Очень важен опыт инженеров сварщиков, которые осуществляют контроль.

Методы контроля сварных соединений

Тот факт, что влияние дефектов на качество сварной металлоконструкции максимизирует риски разрушения изделий доказывать не нужно. Чтобы в процессе сваривания получать действительно надежные, прочные и выносливые конструкции, после завершения работ должен проводиться контроль качества сварных соединений.

Осуществляется контроль сварочных швов поэтапно:

• предварительный. Включает проверку марки металла, качества заготовок, кислорода, присадочной проволоки и других расходных материалов;
• контроль в ходе сварочных работ. Подразумевает постоянные проверки режима сварки, исправности оборудования, осмотр швов и измерение их специальными шаблонами. При выявлении отклонений от установленных стандартов сразу же можно провести удаление дефектов сварных соединений;
• контроль готовой конструкции. Внешние дефекты можно увидеть при обычном осмотре. При необходимости стыки проверяются на плотность, а также подвергаются другим испытаниям.

Все методы контроля сварных соединений разделяются на две группы – разрушающие и неразрушающие. Как правило для выявления дефектов применяются неразрушающие методы, к которым принадлежат:

• внешний осмотр:
• ультразвуковая дефектоскопия;
• магнитный контроль;
• цветная дефектоскопия;
• радиационная дефектоскопия;
• капиллярная дефектоскопия;
• контроль стыков на проницаемость и другие методы обнаружения дефектов сварных соединений.

Методы разрушающего контроля подразумевают испытания отобранных образцов и применяются в основном при необходимости получить параметры сварного шва и зоны термического влияния. Контроль осуществляется химическим анализом, механическими и металлографическими испытаниями.