НВПС — неразрушающий контроль сварных соединений¶
НВПС (неразрушающий контроль сварных соединений) — комплекс методов контроля качества сварных швов и сварных соединений, выполняемых без повреждения или разрушения контролируемого объекта. НВПС позволяет выявлять внутренние и поверхностные дефекты сварных швов — поры, трещины, непровары, несплавления, шлаковые включения, — не разрушая изделие, и оценивать пригодность соединения к эксплуатации.
¶Основные методы
В сварочном производстве применяют следующие методы неразрушающего контроля:
| Метод | Обозначение | Принцип действия |
|---|---|---|
| Визуальный и измерительный | ВИК | Осмотр поверхности шва, измерение геометрических параметров |
| Капиллярный | КК | Проникновение индикаторной жидкости в поверхностные дефекты по капиллярам |
| Магнитный | МК | Намагничивание изделия и обнаружение магнитного поля, искажённого дефектом |
| Ультразвуковой | УК | Отражение ультразвуковых волн от границ дефекта |
| Рентгеновский (гамма-излучение) | РК | Регистрация разности интенсивности излучения, прошедшего через металл |
| Радиографический | РГ | Аналогичен РК, применяется для толстостенных конструкций |
ВИК является обязательным и предшествует другим методам контроля. Капиллярный и магнитный методы применяются преимущественно для обнаружения поверхностных дефектов. Ультразвуковой и рентгеновский методы позволяют выявлять внутренние дефекты.
¶Ультразвуковой метод
Ультразвуковой контроль (УК) — один из наиболее распространённых методов НВПС в России. Основан на способности ультразвуковых волн отражаться от границы раздела сред с различными акустическими свойствами, в том числе от полостей и включений в металле. Для контроля сварных швов применяют дефектоскопы с пьезоэлектрическими преобразователями, генерирующими ультразвуковые колебания частотой 0,5–10 МГц.
Основные способы ультразвукового контроля:
- Зеркально-теневой — по затуханию отражённого сигнала;
- Теневой — по наличию или отсутствию прошедшего сигнала;
- Эхо-импульсный — по отражённому сигналу от дефекта;
- Зеркальный — по отражению от противоположной поверхности;
- Эхо-теневой — комбинированный способ.
Достоинствами УК являются высокая чувствительность к объёмным дефектам, возможность контроля толстых металлов, отсутствие радиационной опасности и относительно низкая стоимость. Ограничения — сложность интерпретации результатов при контроле сварных швов со сложной геометрией и необходимость квалифицированного оператора.
¶Рентгенографический метод
Рентгенографический контроль (РК) основан на разном ослаблении рентгеновского или гамма-излучения различными по плотности участками металла. Дефекты (поры, трещины, непровары) имеют меньшую плотность, чем окружающий металл, и дают более светлые участки на рентгеновской плёнке или цифровом детекторе.
В качестве источников излучения применяют рентгеновские аппараты (до 400 кВ) и радиоактивные изотопы — иридий-192, кобальт-60, цезий-137. РК обеспечивает объективную документированную запись результата, что делает его предпочтительным при контроле ответственных соединений. К недостаткам относят радиационную опасность, необходимость соблюдения техники безопасности и ограниченную толщину контролируемого металла.
¶Магнитный и капиллярный методы
Магнитный контроль (МК) применяется для ферромагнитных материалов. Изделие намагничивают, и дефект, выходящий на поверхность, создаёт локальное магнитное поле («магнитную тень»), которое обнаруживают с помощью ферромагнитной суспензии или индукционных датчиков. МК чувствителен к поверхностным трещинам, но неприменим для аустенитных сталей и цветных металлов.
Капиллярный контроль (КК) основан на проникновении индикаторной жидкости в поверхностные дефекты под действием капиллярных сил. После удаления излишков жидкости на поверхность наносят проявляющий состав, который окрашивается в месте выхода дефекта. Метод универсален по материалам, но обнаруживает только поверхностные дефекты.
¶Нормативная база
В России неразрушающий контроль сварных соединений регламентируют:
- ГОСТ 18353.1–79 — классификация методов неразрушающего контроля;
- ГОСТ Р 56512–2015 — общие требования к неразрушающему контролю;
- СТО ГАЗПРОМ 2–2.3–083-2018 — методика контроля сварных соединений трубопроводов;
- СП 70.13330 и своды правил по сварке — требования к объёмам и качеству контроля.
Квалификация персонала НВПС регулируется ГОСТ Р 53513–2009 и системой аттестации НВПС, введённой в соответствии с приказом Ростехнадзора. Операторы, выполняющие контроль, должны иметь соответствующий уровень допуска по методу и виду продукции.
¶Применение
НВПС применяется в нефтегазовой отрасли (контроль стыковых сварных соединений магистральных трубопроводов), энергомашиностроении (котлы, реакторные установки), судостроении, авиации, мостостроении и других отраслях, где сварные соединения работают в ответственных условиях. В трубопроводном строительстве стыки магистралей подвергают 100-процентному рентгенографическому или ультразвуковому контролю.
¶Источники
- ГОСТ 18353.1–79. Контроль неразрушающий. Классификация методов и видов.
- ГОСТ Р 56512–2015. Контроль неразрушающий. Общие требования.
- ГОСТ Р 53513–2009. Контроль неразрушающий. Аттестация персонала.
- Справочник сварщика / под ред. И. К. Поклонова. — М.: Машиностроение.
- СТО ГАЗПРОМ 2–2.3–083–2018. Контроль сварных соединений.