Технологии контроля качества шаровых кранов

В данной статье мы расскажем об основных методах контроля качества шаровых кранов: магнитодефектоскопии, рентгенодефектоскопии и ультразвуковой дефектоскопии.

Магнитодефектоскопия применяется для исследования сварных соединений шаровых кранов изготовленных из перлитных сталей и чугуна. Использование данного метода позволяет, в отличие от других методов, выявить дефекты структуры изделий запорной арматуры находящиеся на малых расстояниях от поверхности.

Магнитодефектоскопия трубопроводной арматуры подразделяется на индукционную и магнитнопорошковую.

Индукционная магнитодефектоскопия предназначена для обнаружения поверхностных и подповерхностных нарушений структуры металла. Метод позволяет исследовать любые изделия: задвижки, вентили, нержавеющие шаровые краны. Заключается в появлении эффекта намагниченности шарового крана при пропускании через него электрического тока. После намагничивания с помощью использования специальных приборов и приспособлений: гальванометров, контрольных ламп проводится изучение изменения ЭДС на различных участках.

Магнитнопорошковая дефектоскопия заключается в определении величины магнитного сопротивления шва. Нарушения структуры металла вызывают искажения в искусственно созданном магнитном поле. Их обнаружение производится визуально. На слой фотобумаги помещенный на поверхность изделия, например крана из нержавеющей стали, насыпают тонкий слой порошка окиси железа.

Затем к шаровому крану подносят источник сильного тока, генерирующего магнитное поле. Ток должен быть постоянным для получения статической картины распределения электромагнитных линий. Порошок распределяется согласно этим линиям по поверхности запорной арматуры. После этого, его покрывают лаком.

Фоточуствительную бумагу облучают светом, а затем проявляют. По отклонениям линий электромагнитного поля на полученном изображении судят о наличии тех или иных искажений структуры металла в изделиях трубопроводной арматуры (кран шаровый из конструкционной, нержавеющей или кислотостойкой стали).

Рентгенодефектоскопия является методом, позволяющим наиболее точно обнаруживать дефекты сварки. Метод заключается в облучении места соединения запорной арматуры и трубопровода гамма излучением. Этот вид обнаружения отклонений структуры соединения шарового крана реализуется двумя способами.

Первый способ – диаскопическая рентгенодефектоскопия. Он заключается в том, что отображение облученного шва трубопроводной арматуры получают на специальном флюоресцирующем экране. Где оно и подвергается изучению.

Второй – фотографическая рентгенодефектоскопия. Она отличается от первой тем, что дефекты шва облучаемого узла шарового крана, фиксируются на пленке чувствительной к радиации.

Рентгенодефектоскопия является лабораторным методом изучения. Это связано с наличием сложного оборудования и опасностью радиоактивного заражения персонала. Он осуществляется с помощью стационарной рентгеновской установки или рентгеновских трубок.

Неоспоримым преимуществом данного метода дефектоскопии является то, что с его помощью возможно изучать слой металла до 30 сантиметров. Для этого изучаемую запорную арматуру помещают между радиоактивным источником излучения и пленкой чувствительной к гамма излучению. Пленка засвечивается и на ней отражается вся внутренняя структура соединения шарового крана. Видны все дефекты шва. Трещины в месте соединения крана представляются как черные линии, раковины похожи на темные пятна.

Все сварные соединения должны соответствовать ГОСТ 7512. В том случае, если соединение выполнено на особо ответственном участке и, обязательно, по нормам должно подвергаться данной дефектоскопии, но по каким либо причинам это не возможно, то вместо него проводят наружный осмотр. Его проводят после нанесения каждого слоя сварного шва.

Наружный осмотр и рентгенодефектоскопия – это тот минимум методов с помощью которых должно быть исследовано сварное соединение.

Проверка качества сварки шаровых кранов и трубопровода может осуществляться и таким методом как ультразвук. Дефектоскопия сварных соединений запорной арматуры ультразвуком основана на явлении отражения упругих вибраций от линии раздела двух областей металла, обладающих различной плотностью.

Этим методом возможно обнаружение дефектов соединения трубопроводной арматуры: вкраплений шлака, трещин, неполной проварки, несплавлений.

Данный вид диагностики сварных швов выполняется с помощью специальных приборов – дефектоскопов. Эти приборы позволяют определять присутствие дефектов структуры шва соединения с трубопроводом любого изделия из металла.

Для осуществления дефектоскопии ультразвуком необходимо тщательно подготовить поверхность к процедуре. Шаровый кран обрабатывается с помощью механического воздействия. После обработки шероховатость поверхности не должна превышать десяти единиц.

Дефектоскоп, как прибор, позволяющий проверять качество соединения шаровых кранов, характеризует множество параметров. Среди них: чувствительность, дальнодействие, разрешение и площадь мертвой зоны.

Чувствительность дефектоскопа – это размер участка в металле расположенного на определенном расстоянии от места проникновения ультразвука и фиксируемых дефектоскопом.

Дальнодействие – это максимальная толщина слоя металла запорной арматуры при которой прибор получает четкий сигнал – отражение. Разрешение прибора – минимальное расстояние между двумя дефектами структуры металла трубопроводной арматуры, при котором сигналы отражения фиксируются прибором как разные.

Площадь мертвой зоны – расстояние от поверхности металла на котором дефекты не могут быть обнаружены вследствие его малой величины.

До начала проведения процесса дефектоскопии соединения шарового крана, прибор должен быть настроен по образцам, в которых имеются заранее известные дефекты.