Визуальный и измерительный контроль качества сварочных работ

На первом этапе приемки построенных газопроводов проводится внешний осмотр. При этом особое внимание уделяется сварным соединениям стальных и полиэтиленовых труб.

Важно: визуальным и измерительным контролем (ВИК) проверяют наличие и размеры дефектов на каждом сварном соединении. Цель ВИК — проверить геометрию сварного шва, выявить имеющиеся поверхностные дефекты, измерить их размеры и оценить стык по нормам отбраковки.

Нормативы контроля сварных соединений

Визуальный контроль качества сварочных работ стальных газопроводов высокого и среднего давления проводится в соответствии с Руководством по безопасности «Методические рекомендации о порядке проведения визуального и измерительного контроля», утвержденным приказом Ростехнадзора от 16.01.2024 № 8. Также руководствуются ГОСТ Р 17637-2014 «Контроль неразрушающий. Визуальный контроль соединений, выполненных сваркой плавлением».

При ВИК полиэтиленовых труб используются ГОСТ Р 54792-2024 «Дефекты в сварных соединениях термопластов. Описание и оценка»:

• таблица 1 «Дефекты соединений, полученных методом сварки нагретым инструментом встык»;

• таблица 3 «Дефекты соединений, выполненных сваркой с закладными нагревателями».

Подготовка к ВИК

Для специалиста, проводящего ВИК, должен быть обеспечен беспрепятственный и безопасный двухсторонний доступ для осмотра стыка. Расстояние от грунта до подземного газопровода должен составлять не менее 0,4 м. Никакие препятствия не должны мешать визуальному контролю под разными углами, при этом оптимальным считаются углы ≥30 градусов к плоскости стыка (рис.1). Обследуемая поверхность должна иметь достаточную освещенность.

Рис. 1 Область расположения глаз при ВИК

При обследовании подземного газопровода необходимо обеспечить безопасный спуск в траншею, для надземного применяются лестницы или строительные леса. Перед ВИК поверхность сварного соединения должна быть зачищена от загрязнений, брызг металла, окалины.

Визуальный контроль стальных сварных стыков

Рис. 2 Использование лупы при ВИК

ВИК – органолептический метод, при его выполнении при необходимости применяются просмотровые лупы (рис.2) и фонарики. Внешним осмотром выявляют поверхностные дефекты: поры, кратеры, трещины, прожоги, свищи, шлаковые включения, подрезы, грубую чешуйчатость и т.д.

Рис.3 Кратер сварного шва

Недопустимыми дефектами, независимо от размеров, являются кратеры (рис.3), любые трещины, прожоги. По другим дефектам (непроварам, подрезам, порам, инородным включениям) решение принимается в зависимости от размеров. Если их размеры (длина вдоль и поперёк шва, диаметр, высота или глубина) не превышают допустимых значений, то сварное соединение может быть признано годным.

Ещё один важный фактор – суммарная протяжённость дефектов на оценочном участке шва. То есть каждый отдельный дефект может быть допустим, но если их слишком много и их суммарная протяжённость не соответствует разрешенным размерам – то это уже брак. Выявленные дефекты обводят маркером.

Измерительный контроль стальных сварных стыков

Измерительный контроль качества сварочных работ стальных газопроводов проводится в соответствии с ГОСТ 16037 «Соединения сварные стальных трубопроводов. Основные типы, конструктивные элементы и размеры». Цель — измерить линейные размеры и/или площадь поверхностных дефектов, обнаруженных при визуальном контроле, а также проверить соответствие геометрических размеров сварного шва нормативным требованиям.

Рис.4 Измерение высоты усиления сварного шва угловым шаблоном сварщика

Измерениям подлежит смещение кромок и параметры сварного шва: высота усиления (рис.4), вогнутость, ширина, профиль шва.

Обнаруженные внешним осмотром и измерениями дефекты следует устранять. После чего сварные соединения повторно подвергают ВИК и лишь затем переходят к неразрушающим методам контроля — радиографическому или ультразвуковому. Недопустимые дефекты сварных соединений должны быть удалены.

Контроль сварных соединений полиэтиленовых газопроводов

Измерительный контроль грата стыковых соединений полиэтиленовых труб проводится по контрольному образцу, сваренному из труб и на сварочном оборудовании, применяемом на данном объекте по конкретной процедуре сварки.

Рис.5 Контроль сварочного грата

При стыковой сварке торцы труб нагревают до вызкотекучего состояния, соединяют между собой под давлением и выдерживают до полного охлаждения соединения. Основным объектом контроля при ВИК полиэтиленовых газопроводов, выполненных такой сваркой, является сварочный грат (рис.5).

Сварные соединения нагретым инструментом встык должны отвечать следующим требованиям:

• грат должен быть симметрично и равномерно распределен по окружности труб;

• цвет валиков должен быть одного цвета с трубой, не должно быть трещин, пор, инородных включений;

• смещение наружных кромок свариваемых заготовок не должно превышать 10 % от толщины стенки трубы (детали);

• впадина между валиками грата не должна находиться ниже наружной поверхности труб (деталей);

• угол излома сваренных труб или трубы и соединительной детали не должен превышать 5°.

Рис.6 Впадина стыкового соединения

Недопустимыми дефектами швов, сваренных нагретым инструментом встык, являются трещины, расположенные как вдоль, так и поперек стыка. Также не допускаются впадины (рис.6) между валиками грата. Они возникают при недостаточном усилии сжатия, коротком времени нагрева или охлаждения либо при изменении положения труб во время сварки. Еще один дефект, при котором сварное соединение бракуется — термодеструкция, когда грат блестящий и имеет пустоты, утолщения и заметные каверны.

Рис.7 Угловое смещение при сварке деталями с закладными нагревателями

Дефекты сварных соединений, выполненных сваркой закладными нагревателями, определяются в соответствии с таблицей 5 ГОСТ Р 54792-2024 «Дефекты в сварных соединениях термопластов. Описание и оценка». Большинство проблем с качеством сварки полиэтиленовых труб деталями с закладными нагревателями возникает из-за неправильной подготовки процесса. Например, угловое смещение (рис.7), когда труба сварена с фитингом под углом. Причины в неправильном расположении соединяемых изделий или изменении их положения во время сварки.

Также бракуется соединение при неправильной подготовке поверхности труб. Здесь имеется ввиду механическая обработка — удаление верхнего слоя с торца трубы. Ее следы должны наблюдаться на поверхности трубного конца, выходящей за пределы корпуса фитинга. При этом видимая механическая обработка может быть:

• недостаточной - толщина стружки менее 0,2 мм;

• не непрерывной;

• чрезмерной - диаметр трубы меньшего разрешенного допуска.

 Автор статьи: Вершилович Владислав Адамович

- Место работы - ООО «Газпром газораспределение Нижний Новгород»

- Автор популярных книг и учебных пособий по устройству и эксплуатации газового оборудования

Пройдите курсы по промышленной безопасности
И получите удостоверение

Подробности здесь