Что такое неразрушающий контроль сварных соединений трубопровода, и какие методы входят в систему неразрушающего контроля?

Неразрушающий контроль сварных швов трубопровода подразумевает регулярный мониторинг целостности конструкции. Дефектом считаются трещины, коррозии и другие изъяны сварных соединений, приводящих к снижению эксплуатационных свойств, нарушению герметичности и т. д.

Методы системы неразрушающего контроля

Существует множество способов обнаружения дефектов в местах сварки металлоконструкций. Как правило, специалисты применяют несколько методов одновременно. Ниже перечислены самые распространённые.

Визуальный осмотр соединения

При внешнем осмотре есть возможность обнаружить только явные дефекты, видимые невооружённым взглядом или с помощью увеличительного прибора.

Внешний контроль, как самый первичный, применим ко всем видам соединений вне зависимости от их назначения и степени ответственности за неисправность.

Визуальный осмотр не может выявить скрытых проблем, поэтому далее следует диагностика более точными способами.

Ультразвуковой метод

Дефектоскопия ультразвуком основана на свойствах проникновения волн через толщу металла и отражения их от чужеродных включений.

Ультразвуковые дефектоскопы действуют следующим образом: на пластину из кварца воздействуют высокочастотным электрическим полем, пластина, в свою очередь, начинает транслировать ультразвуковые волны, которые направляются на место соединения.

В точке, где находится дефект, происходит отражение волновых колебаний, которые принимаются второй пластиной. Далее показатели усиливаются и передаются в осциллограф. На экране прибора синхронно отображаются импульс, направленный на шов, и волна, отражённая от изъяна. Таким образом распознаётся величина и координаты неисправности.

Магнитная дефектоскопия сварных соединений

Метод основан на активации диффузного магнитного поля, которое проходит через сварной шов и образует разнонаправленные магнитные потоки на местах локации дефектов. Магнитный метод подразделяется на способы:

1. Магнитопорошковый. При проверке таким способом соединение намагничивается, а его поверхность обрабатывается железосодержащим порошком или суспензией. Далее место шва подвергается воздействию магнитного поля, которое равномерно распределяет нанесённое вещество. В месте неоднородности шва порошок или суспензия скапливается, что и определяет координаты дефекта.
2. Магнитографический. Предварительно на место шва накладывают магнитную плёнку, после чего на участок воздействуют магнитным полем. Зафиксированную информацию считывают с плёнки с помощью дефектоскопа и преобразуют её в изображение или звук. Обработанные таким образом данные выводятся на монитор.

Рентгеновская дефектоскопия

Рентгеновские лучи по-разному рассеиваются в веществах, различных по молекулярной структуре. На этом свойстве и основан рентгеновский метод контроля. Для реализации исследования с одной стороны соединения размещают источник излучения, а с другой — детектор. Рентгеновские лучи, проходя через шов, воздействуют на индикатор (фотобумагу или негатив), на котором отображается полная траектория прохождения лучей через место проверки. Затемнения на снимке указывают на места более интенсивного прохождения лучей, а, следовательно, на проблемную зону. Для рентгеновского исследования применяют приборы РУП-120-5 и РУП-200-5.

Метод исследования гамма-излучением

Схема диагностики гамма-лучами идентична рентгеновской, однако, в качестве источника излучения используются радиоактивные изотопы.

У последнего метода имеются преимущества:

• гамма-лучи имеют более выраженную способность к прониканию в толщи металла, что позволяет использовать метод на громоздких конструкциях;
• экономически метод контроля гамма-лучами более выгоден ввиду низкой себестоимости.

Существенным недостатком способа является его радиоактивная токсичность. Малейшие нарушения в технике безопасности при его применении могут привести к серьёзным последствиям для здоровья специалистов, осуществляющих диагностику.

Для диагностики гамма-лучами используют дефектоскопы ГУП-Со-0,5-1, ГУП-Со-5-1, ГУП-Со-50, РИД-21-Г.

Электрический метод

Метод основан на взаимодействии электрического поля с поверхностью шва и внутреннего содержимого исследуемого объекта. Например, при воздействии электрического тока на шов в местах несоответствий констатируется более низкое напряжение. Таким образом выявляется место и размер повреждения.

Тепловая дефектоскопия

При данном способе место соединения шва подвергают термическому излучению, данные которого передаются на регистрирующее устройство. Различная температура в определённых участках шва указывает на наличие изъянов. Метод широко применяется для диагностики изменения сплошности в месте соединения, выявлении шлаковых включений, пор, расслоений.

В комплексе с вышеперечисленными способами прочность швов проверяют с помощью:

• обработки керосином;
• аммиаком;
• газовым и гидравлическим давлением;
• вакуум-камерой.

Особенности контроля качества швов трубопроводов

Способы мониторинга качества швов трубопроводов описаны в ГОСТ 3242-79.

Непрерывный контроль сварных соединений трубопроводов рентгеновским или ультразвуковым способом следует осуществлять после исправления дефектов, выявленных визуальным осмотром, а трубопроводов Р_Y свыше 10 МПа (100кгс/см²) — после диагностики магнитопорошковым методом. На соединениях должны отсутствовать трещины, прожоги, грубая шероховатость, подрезы глубиной более 0,5 миллиметров.

Преимущественными методами диагностики швов для данной категории металлоконструкций являются:

• ультразвуковой;
• рентгенографический.

Диагностика должна производиться по всему периметру соединения.