Качество сварного шва двух труб определяет срок службы всего трубопровода. Чтобы предотвратить аварии во время работы, трубопроводы подвергаются дефектоскопии, что особенно актуально для магистралей, проходящих под землёй.
Общие сведения
Несколько способов выявления неисправностей в стыках трубных изделий существует.
- магнитный;
- акустический;
- электрический;
- оптический.
Задача заключается в определении герметичности соединений, прочности металла в сварных швах, а также наличия напряжений и других параметров, определяющих надежность трубопроводов. водо-, нефтепроводов.
Перечисленные способы относятся к безразрушительным технологиям. Диагностику производят непосредственно на стройплощадке, стыки труб не повреждаются, это уменьшает затраты на монтаж.
Дефектоскопия трубопроводов основана на использовании сканеров, именуемых дефектоскопами. Каждый тип технологии обладает собственным принципом работы этого оборудования. Самыми эффективными считаются:
- вихретоковые;
- ультразвуковые;
- магнитно-порошковые;
- капиллярные.
Подробно о способах
После монтажа трубопровода необходимо проводить дефектоскопию для предотвращения его разрушения во время эксплуатации. Она позволяет обнаружить любые недостатки в трубах. Принцип работы сканеров, применяемых в диагностике, различается, поэтому прежде чем использовать их, нужно более подробно изучить каждый тип.
Вихретоковые дефектоскопы
Работа прибора основана на формировании вихревых токов, движущихся от внешней поверхности трубопровода к внутренней, через сварной шов. Ток в однородной металлической структуре не меняет характеристики. Наличие дефектов внутри шва, нарушающее его однородность, увеличивает сопротивление и ослабляет силу вихревого тока.
Дефектоскоп фиксирует и расшифровывает снижения, определяя качество металла шва, дефекты и неоднородности.
Плюсы метода:
- высокая скорость проведения работ;
- низкая погрешность результата;
- невысокая стоимость проводимых операций.
Минусы:
- толщина исследуемого шва – не больше 2 мм;
- надежность прибора низкая.
Ультразвуковые дефектоскопы
Ультразвуковой контроль труб признан наиболее часто применяемым методом.
- Эхо-импульсный метод.
- Теневой.
- Эхо-зеркальный.
- Зеркально-теневой.
- Дельта метод.
Прибором передается ультразвуковой сигнал через сварной шов. В случае дефектов внутри металла импульс отражается как эхо, то есть возвращается к прибору. Сроки возврата фиксируются прибором и определяют глубину расположения раковины или поры.
Во втором случае применяют не только устройство, передающее ультразвуковой сигнал, но и отражатель. Его размещают на противоположной части сварного стыка трубопровода. Зная расстояние между двумя частями прибора и время распространения звука, изменение последнего (увеличение) позволяет определить местоположение дефекта и его размеры.
Третий способ ультразвуковой дефектоскопии похож на первый. К нему прилагается отражатель, который ставят на верхнюю поверхность шва, как и излучатель сигнала. Два элемента располагают параллельно друг другу. Приход сигнала на приемник означает наличие дефекта внутри металла, отразившего луч.
Следующий способ схож с предыдущим, за исключением того, что сигнализатор и отражатель установлены перпендикулярно друг другу.
Пятый метод ультразвуковой дефектоскопии применяется нечасто из-за сложности настройки прибора и продолжительного времени интерпретации данных. Работа метода основана на изменении направления ультразвуковых волн под воздействием дефекта сварного шва.
В процессе работы подаётся поперечный луч, который изменяется на продольный. Часть луча отражается симметрично.
Отражатель регистрирует только продольный сигнал, интенсивность которого определяет размер обнаруженной неисправности. стали.
Магнитно-порошковые дефектоскопы
Принцип этой дефектоскопии основан на способности стали изменять магнитное поле вокруг участков с пониженной плотностью по сравнению с основной массой металла. В таких местах поле слабее. Воздух, заполняющий трещины, раковины или поры внутри металла, приводит к снижению его плотности.
Чтобы выявить дефекты в трубопроводах, используют магнитный порошок, также известный как ферромагнитное вещество. Его насыпают на сварной шов, где подается электрический ток через две катушки – намагничивающую и дополнительную. Электричество внутри металла создает магнитное поле. Наличие дефектов приводит к ослаблению поля вокруг них, что вызывает притягивание магнитного порошка.
Образование порошка на поверхности исследуемой области свидетельствует о наличии дефекта в сварном шве.
Для проверки существует два метода: сухой и мокрый. В первом применяют магнитный порошок, во втором — его водный раствор.
Для обеспечения высокого качества проверки вторым вариантом, исследуемую поверхность следует дополнительно обработать промежуточным материалом, например, техническим маслом или солидолом.
Магнитно-порошковая дефектоскопия обладает следующими преимуществами:
- Очевидный результат, заметный невооружённым взглядом.
- низкую цену.
Недостатки:
- небольшая глубина исследования – до 1,5 мм;
- Применение допустимо исключительно на трубопроводах, изготовленных из ферромагнитных материалов.
- сложность размагничивания крупных труб.
Капиллярные дефектоскопы
Эта технология позволяет обнаружить микротрещины на поверхности, незаметные для глаза. Такие трещины свидетельствуют о неравномерности металла в месте соединения труб.
Процесс дефектоскопии трубопровода проводится так:
- На сварочный шов наносят средство, которое способно проникнуть в малейшие неровности из-за свойств поверхностного натяжения.
- С обработанной поверхности удаляют остатки проникающего вещества из металла.
- На поверхность наносят проявитель в виде белого порошка: тальк, окись магния или другое вещество. Это вещество обладает свойством адсорбции, то есть способностью впитывать другие вещества.
- Проявитель экстрагирует из трещин пенетрант, создающий белый порошок с рисунком дефектов шва на поверхности. В УФ-лучах этот индикатор отчетливо виден.
Этот способ проверки труб используют для выявления поверхностных повреждений металла в месте соединения. При обнаружении глубоких дефектов неэффективен, что является его недостатком. Его основное преимущество – легкость выполнения.
Итоги
Чтобы проверить качество соединений труб в трубопроводах, не нужно прибегать к одному виду контроля. Каждый участок можно обследовать разными методиками. При определении наилучшего варианта необходимо учесть особенности стыка. Например, для водопроводов подходит капиллярный метод, для нефте- и газопроводов только ультразвуковой.
Дефектоскопия трубопроводов — обязательная процедура для оценки качества проложенной магистрали и выявления всех возможных дефектов. Проводится она несколькими методами. Лучше проводить её на этапе монтажа, чтобы после завершения работ не обнаружить протечек или разрывов.
Каким методом вы бы отдали предпочтение и за что? Напишите об этом в комментариях. Расскажите о статье в социальных сетях и сохраните её, чтобы не забыть ценные сведения.
Предлагаем ознакомиться с видео, посвященными данной тематике.
Обследование прямолинейных участков магистральных трубопроводов.
Что такое рентгеновский контроль сварных швов на фабрике?
