Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 [ 30 ] 31 32 33 34 35 36 37

Таблица 10.3

Размеры образцов для испытания сварных соединений

на изгиб

При испытании образцов на изгиб усиление шва снимают заподлицо с основным металлом (рис. 10.4, в). Кромки рабочей части образца закругляют с радиусом 0,2 от толщины образца, но не более 3 мм. При испытании образцов на изгиб методом "на ребро" шириной образца служит толщина испытываемого металла, а толщина образца всегда равна 12,5+0,2 мм. Длина образца 180-200 мм, диаметр D оправки 50±2 мм, расстояние между опорами k 80 мм, скорость нагружения не должна превышать 15 мм/мин.

Аттестационные испытания сварщика предусматривают: проведение пооперационного контроля в процессе сварки; выполнение визуального осмотра с определением геометрических параметров сварного соединения; осуществление радиографического контроля; испытание образцов на излом с надрезом и определение наличия недопустимых дефектов по макрошлифам.

Образцы для испытания (рис. 10.4 д) вырезают газовой резкой, фрезой и т.п. инструментом с последующей механической обработкой. Далее выполняют надрезы ножовкой в центральной части сварного шва (со стороны наружного усиления) по бокам шва. Кромки образца должны быть параллельные и гладкие.

При толщине стенки трубы менее 20 мм глубина боковых надрезов соответствует 3 мм, а поперечного надреза по усилению шва 1,5 мм, при толщине стенки 20 мм и более, соответственно - 4,0 мм и 2,5 мм.

Образцы разрушают растяжением на разрывной машине или ударом по центру образца при зажатых концах или ударом молота по свободному концу образца при зажатом другом конце.

Поверхность излома должна иметь полный провар и сплавление между слоями шва. Газовые поры должны быть не более 2,5 мм, а суммарная площадь допустимых пор не должна превышать 3% площади излома образца.

Глубина шлаковых включений не должна превышать 1 мм. Расстояние между соседними шлаковыми включениями должно быть не менее 12,5 мм.

Если в изломе обнаружены дефекты типа флокенов ("рыбьих глаз"), то они не являются браковочным признаком при данном испытании.

Допускается вместо испытаний на излом образца с надрезом проводить испытания на статический изгиб. Положение шва близко к потолочному ("5-7 часов"). Из "катушки" вырезают комплект образцов для испытаний на ребро.

Испытанием на ударную вязкость (ударный изгиб) определяют склонность сварных соединений к хрупкому разрушению при динамических нагрузках. При аттестации технологии сварки испытания на ударный изгиб проводят на поперечных образцах (рис. 10.4 г) с V-образным надрезом типа IX (толщина стенки 11 мм и более) и типа X (толщина стенки 6-10 мм) по ГОСТ 6996-66. Для испытания металла шва надрез наносят по его центру через все слои шва перпендикулярно поверхности трубы. При испытании металла зоны термического влияния надрез наносят рядом с линией сплавления (1-2 мм в сторону основного металла).

При толщине стенки трубы более 19 .мм для испытания вырезают дополнительно еще два комплекта образцов с V-образным надрезо.м, одна из чистовых поверхностей которых расположена на расстоянии 1-2 мм от внутренней поверхности трубы.

Ударную вязкость a« определяют по формуле а„ = Ан/F, где Л„ - работа, затраченная на деформацию и разрушение образца ударом копра; F - площадь поперечного сечения образца в месте надреза.

Для определения ударного изгиба по ГОСТ 9454-78 используют до 20 типов образцов, которые имеют различные концентраторы в виде надрезов и трещин. Работу удара копра обозначают Л, , где А - символ работы, а г - тип образца. Ударную вязкость обозначают буквами KCU, KCV, где КС - символ ударной вязкости; U, V- вид концентратора.

10.3. Радиографический метод контроля сварных соединений

Радиографический метод контроля имеет несколько разновидностей. При сооружении трубопроводов наибольшее распространение получили рентгено- и гаммаграфирование. Радиографический метод основан на ослаблении ионизирующего излучения, прошедшего через контролируемое изделие за счет поглощения и рассеяния. Степень ослабления зависит от толщины и плотности контролируемого объекта, а также от интенсивности и энергии самого излучения. Ослабленное металлом сварного шва ионизируемое излучение регистрируется с помощью радиографической пленки. Под действием излучения на пленке образуется скрытое изображение, которое становится видимым после фотообработки в проявителе и закрепителе. Для сокращения времени просвечивания и обеспечения лучшей выяв-ляемости дефектов используют флюоресцентные и металлические экраны.

В промышленной радиографии эффективно используют флюоресцентные экраны. Стандартный кальций-вольфрамовый экран не снижает уровень рассеянного излучения, и качество радиографических изображений, получаемых с применением этих экранов, не столь высоко, как качество изображений, получаемых с применением свинцовых экранов. Однако кальг ций-вольфрамовые экраны позволяют значительно сократить время экспозиции, особенно в случае рентгеновского излучения, усиливая его приблизительно в 100 раз. Они существенно меньше усиливают гамма-излучение (приблизительно в 20-40 раз). Низкая контрастность изображения.

характерная для гамма-радиографии, в сочетании с нерезкостью изображения, вызываемой применением кальций-вольфрамовых экранов, приводит к низкой чувствительности метода и ошибкам при выявлении дефектов.

Экраны из свинцовой фольги, расположенные с обеих сторон рентгеновской пленки, широко используются в промышленной радиографии. Они выполняют две основные функции:

1. Снижают время экспозиции путем усиления излучения;

2. Уменьшают уровень засвет1си рассеянным излучением, ухудшающим изображение.

Флуорометаллические жраны

Флуорометаллические экраны совмещают преимущества и флуоресцентных и свинцовых экранов - они представляют собой свинцовый слой, покрытый флуоресцентным составом. Эти экраны позволяют весьма существенно сократить экспозицию - в зависимости от энергии излучения и продолжительности экспозиции.

Четкость изображения здесь значительно выше, чем при использовании обычного флуоресцентного экрана, а более высокая контрастность, образованная ярким излученным изображением, позволяет повысить чувствительность метода в обнаружении дефектов.

Рентгеновские лучи являются разновидностью электромагнитных колебаний и имеют длины волн 6-10" - 10" м с частотой излучения 0,5-10 - 3 10 Гц. Источником получения рентгеновских лучей является рентгеновская трубка, которая имеет баллон с двумя электродами - анодом и катодом. Рентгеновское излучение генерируется при торможении электронов на аноде, испускаемых катодом. В практике радиационной дефектоскопии применяют аппараты двух типов: с постоянной нагрузкой и импульсные. В трубопроводном строительстве нашли применение аппараты-моноблоки с постоянной нагрузкой, у которых рентгеновская трубка и трансформатор смонтированы в единые блокансформаторы, залитые маслом или заполненные газом; аппараты используют как для фронтального просвечивания направленным пучком излучения, так и для панорамного - кольцевым пучком излучения. Для работы в полевых условиях широко используют портативные аппараты первого типа и импульсные аппараты с малой массой и размерами. Основные характеристи1си перечисленных аппаратов приведены в табл. 10.4.

В аппаратах моноблоках (рис. 10.5 а) используют рентгеновские трубки с неподвижным анодом и полуволновую электрическую схему без выпрямителя. В импульсных аппаратах (рис. 10.5, б) при.меняют рентгеновские трубки, имеющие конусный анод и двухдисковый катод с отверстиями, концентрично расположенными относительно оси анода. Электрические схемы импульсных аппаратов имеют разрядник и пик-трансформатор. Вспышка рентгеновского излучения в импульсном аппарате, питаемого от трансформатора, возникает в рентгеновской трубке под действием короткого импульса высокого напряжения, формируемого с помощью электронного ключа и разрядника.

&

5 4 1 гт€ 3

Рис. 10.5. Электрические схемы рентгеновских аппаратов: а - моноблоков; б- импульсных; 1 - трансформатор; 2 - рентгеновская трубка; 3 - импульсный трансформатор; 4 - разрядник; 5 - электронный ключ;

б - конденсатор

Напряжение на трубку подается со вторичной обмотки импульсного пик-тансформатора в момент разрядки конденсатора через его первичную обмотку. Частота вспышек в импульсных рентгеновских аппаратах составляет 0,2-15 Гц, и импульс тока достигает 100-200 А.

Для контроля качества сварных соединений трубопроводов гаммагра-фированием в полевых условиях применяют переносные и передвижные гамма-дефектоскопы, которые имеют защитные радиационные головки, обеспечивающие защиту оператора за счет снижения мощности дозы до допустимого уровня. При просвечивании сварных соединений в переносных гамма-дефектоскопах с помощью дистанционного управления открывают затвор радиационной головки и используют направленный пучок излучения. Такие дефектоскопы называют шлангового типа (табл. 10.5). Для контроля сварных соединений трубопроводов на трассе в качестве источников гамма-излучения используют радиоактивные изотопы: цезий 137 (Cs), иридий 192 СЧг), селен 75 (Se) и тулий 170 ("Тт). В практике радиационной дефектоскопии применяют перспективные изотопы: стронций 90 (Sr), европий 155 (Еи), европий 152 (Еи) и др. При применении источника излучения иридий 192 через каждые 1-2 недели необходимо увеличивать время экспозиции путем деления его первоначального значения на коэффициент К (табл. 10.6, 10.7).

& S

к. S

X V S

н ем

I I

Яо I- см г- см ю

& S

5 3j 5 .2 5 S

сэ сэ о о

: I S

\\Щ 1

CM э ii: э ig о,:

§ Ч р. л о.

§

Q r~-

CO CM.

CO о -"О

r g ?

о о о"

CO - "2 r-r-