Ультразвуковой контроль сварных швов

Для обеспечения безопасных условий эксплуатации различных объектов со сварными соединениями все швы необходимо подвергать регулярной проверке. Вне зависимости от их новизны или давнего срока эксплуатации металлические соединения проверяются различными методами дефектоскопии. Наиболее действенным методом является ультразвуковая диагностика.

Ультразвуковой контроль сварных швов (УЗК) — это неразрушающий целостности сварочных соединений метод контроля и поиска скрытых и внутренних механических дефектов не допустимой величины и химических отклонений от заданной нормы. Методом ультразвуковой дефектоскопии (УЗД) проводится диагностика разных сварных соединений. УЗК является действенным при выявлении воздушных пустот, химически не однородного состава (шлаковые вложения в металле) и выявления присутствия неметаллических элементов.

Принцип работы. Преимущества и недостатки методов УЗК

Ультразвуковая технология испытания основана на способности высокочастотных колебаний (около 20 000 Гц) проникать в металл и отражаться от поверхности царапин, пустот и других неровностей. Искусственно созданная, направленная диагностическая волна проникает в проверяемое соединение и в случае обнаружения дефекта отклоняется от своего нормального распространения. Оператор УЗД видит это отклонение на экранах приборов и по определенным показаниям данных может дать характеристику выявленному дефекту.

С помощью проведения УЗК возможно выявить следующие дефекты:

• трещины в околошовной зоне;
• поры;
• непровары шва;
• расслоения наплавленного металла;
• несплошности и несплавления шва;
• дефекты свищеобразного характера;
• провисание металла в нижней зоне сварного шва;
• зоны, пораженные коррозией,
• участки с несоответствием химического состава,
• участки с искажением геометрического размера.

К преимуществам ультразвукового контроля качества металлов и сварных швов относятся:

1. Высокая точность и скорость исследования, а также его низкая стоимость.

2. Безопасность для человека (в отличие, к примеру, от рентгеновской дефектоскопии).

3. Возможность проведения выездной диагностики (благодаря наличию портативных ультразвуковых дефектоскопов).

4. Во время проведения УЗК не требуется выведения контролируемой детали или всего объекта из эксплуатации.

5. При проведении УЗД проверяемый объект не повреждается.

К основным недостаткам УЗК можно отнести:

1. Ограниченность полученной информации о дефекте;

2. Некоторые трудности при работе с металлами с крупнозернистой структурой, которые возникают из-за сильного рассеяния и затухания волн;

3. Необходимость проведения предварительной подготовки поверхности шва.

Результаты выполнения работ

Результаты ультразвуковой дефектоскопии согласно ГОСТ Р 55724-2013 должна быть отражена в рабочей, учетной и приемо-сдаточной документации. Документация должна содержать следующие сведения:

а) тип сварного соединения; индексы, присвоенные данному изделию и сварному соединению; длину проконтролированного участка шва;

б) технические условия, по которым выполнялась дефектоскопия;

в) тип дефектоскопа;

г) частоту ультразвуковых колебаний;

д) угол ввода луча в контролируемый металл или тип искателя, условную или предельную чувствительность;

е) участки шва, которые не подвергались дефектоскопии;

ж) результаты дефектоскопии;

з) дату контроля;

и) фамилию оператора.

В результате выполнения работ составляется технический отчет, содержащий исчерпывающую информацию о состоянии сварного шва, выявленных дефектах и повреждениях с указанием их расположения на конструкции.

Применяемое оборудование:

Ультразвуковой дефектоскоп А1212 MASTER

Ультразвуковой дефектоскоп А1212 MASTER предназначен для поиска, определения и оценки параметров дефекта (нарушение сплошности и однородности материала) в объектах контроля из металлов и пластмасс. Возможность построения функции ВРЧ по 32-м точкам и использования АРД - диаграмм. Малый вес прибора (800 грамм), эргономичный корпус. Ультразвуковой дефектоскоп А1212 MASTER - полностью цифровой, малогабаритный ультразвуковой дефектоскоп общего назначения. Обеспечивает реализацию типовых и специализированных методик ультразвукового контроля, высокую производительность и точность измерений.

Назначение прибора:

• контроль сварных швов;
• поиск мест коррозии, трещин, внутренних расслоений и других дефектов;
• определение координат и оценка параметров дефектов типа нарушений сплошности и однородности материала в изделиях из металлов и пластмасс;
• измерение толщины изделия.

Дефектоскоп ВДЛ-5.2

Дефектоскоп вихретоковый предназначен для обнаружения и оценки поверхностных несплошностей и трещин в стальных конструкциях и деталях, лопатках турбин, сварных швах, колесных парах подвижного состава Применим для углеродистых сталей широкого класса. По функциональным возможностям близок к методу магнито-порошковой дефектоскопии.

Основные функции и характеристики прибора:

• поиск и локализация дефектов выполняется по световому и звуковому сигналам при сканировании датчиком контролируемой поверхности объекта контроля;
• оценка размеров дефекта в относительных единицах с индикацией на цифровом дисплее;
• прибор обеспечивает уровни чувствительности по ГОСТ 21105 при соответствующем качестве поверхности;
• режим автоматической настройки нуля на контролируемой стали;
• десять уровней регулировки чувствительности;
• тональный звуковой сигнал, облегчающий поиск дефектов.

Томографик УД4-ТМ

Томографик УД4-ТМ является мульти-дефектоскопом, в котором реализован набор различных по назначению дефектоскопов, максимально удовлетворяющих требованиям конкретного пользователя. В зависимости от выбранного и запущенного приложения, дефектоскоп может выполнять функции различных приборов неразрушающего контроля, таких как: дефектоскоп, толщиномер, тензометр и т.п.

Основные концептуальные и методические решения дефектоскопа «Томографик» УД4-ТМ:

• автоматическая настройка ВРЧ;
• паспортизация преобразователей (измерение фактических параметров каждого применяемого ПЭП);
• измерение акустических свойств материалов контролируемых объектов без использования дополнительного метрологического оборудования;
• визуализация положения дефекта в слое металла или в сварном шве;
• прямое измерение эквивалентной площади дефекта;
• оценка конфигурации и размеров дефектов.

Нормативные документы

Контроль качества сварных швов осуществляется согласно следующим основным нормативным документам:

1. ГОСТ Р 55724-2013 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые;

2. ГОСТ Р 55725-2013 Контроль неразрушающий. Преобразователи ультразвуковые. Общие технические требования;

3. ГОСТ 18576-96 Контроль неразрушающий. Рельсы железнодорожные. Методы ультразвуковые;

4. ГОСТ Р 55808-2013 Контроль неразрушающий. Преобразователи ультразвуковые. Методы испытаний;

5. ОСТ 36-75-83 Контроль неразрушающий. Сварные соединения трубопроводов. Ультразвуковой метод;

6. ОСТ 32100-87 Ультразвуковой контроль швов сварных соединений мостов, локомотивов и вагонов;

7. СТО 024955307-002-2008 Ультразвуковой контроль сварных соединений арматуры в железобетонных конструкциях;

8. СТО Газпром 2-2.4-083-2006. Инструкция по неразрушающим методам контроля качества сварных соединений при строительстве и ремонте промысловых и магистральных газопроводов.