Курсова робота на тему
"Візуальний контроль у зварюванні"
Візуальний вимірювальний контроль займає важливе місце серед різних видів контролю виробів.
І дійсно, візуальний контроль – це єдиний не руйнуючий метод контролю, що може виконуватися й часто виконується без якого-небудь устаткування й проводиться з використанням найпростіших вимірювальних засобів.
Візуальний контроль у багатьох випадках досить інформативний і є найбільш дешевим і оперативним методом контролю.
Деякі технічні засоби візуального й вимірювального контролю доступні кожному, а сама процедура контролю є досить простій. Однак візуальний і вимірювальний контроль є таким же сучасним видом контролю, як радіаційний і ультразвуковий.
Ретельний зовнішній огляд – звичайно досить проста операція, проте, може служити високоефективним засобом попередження й виявлення дефектів.
Зовнішнім оглядом (ВИК) перевіряють якість підготовки й складання заготівель під зварювання, якість виконання швів у процесі зварювання і якість готових зварених сполук. Звичайно зовнішнім оглядом контролюють всі зварені вироби незалежно від застосування інших видів контролю.
Зовнішньому огляду піддають зварюються матеріали, що, для виявлення (визначення відсутності) вм'ятин, окалини, іржі й т. п. Перевіряють якість підготовки крайок під зварювання й складання заготівель.
Зовнішнім оглядом неозброєним оком або за допомогою лупи виявляють, насамперед, дефекти швів у вигляді тріщин, підрізів, пор, свищів, напливів, не проварів у нижній частині швів.
Багато хто із цих дефектів, як правило, неприпустимі й підлягають виправленню. При огляді виявляють також дефекти форми швів, розподіл лусочок і загальний характер розподілу металу в посиленні шва.
Зовнішній вигляд поверхні шва характерний для кожного способу зварювання, а також для просторового положення, у якому виконувалося зварювання Зварник крім контролю режимів зварювання (струму, напруги, швидкості зварювання й т. п.) і стабільності горіння дуги стежить за правильністю виконання валиків у багатошарових швах.
Особливо важливим є ретельний огляд першого шару при будь-якій кількості шарів. Якість зварювання першого шару оцінюють при необхідності за допомогою лупи.
При попередньому контролі підлягають якість зварювальних матеріалів, стан зварювального встаткування, складально-зварювальних пристосувань, термічного встаткування, апаратури й приладів для дефектоскопії.
У процесі виготовлення й монтажу зварених конструкцій здійснюють систематичний контроль якості виробництва зварювальних робіт – попередній контроль і контроль готових зварених сполук.
Візуальний і вимірювальний контроль технічних пристроїв і споруджень у процесі експлуатації проводять із метою виявлення змін їхньої форми, поверхневих дефектів у матеріалі й зварених сполуках (наплавленнях), що утворилися в процесі експлуатації (тріщин, корозійних і ерозійних ушкоджень, деформацій та інше).
Виконані зварені сполуки (конструкції, вузли) піддають візуальному вимірювальному контролю з метою виявлення деформацій, поверхневих тріщин, підрізів, напливів, кратерів, свищів, пор, раковин і інших дефектів форми швів; перевірки геометричних розмірів зварених швів і допустимості виявлених деформацій, поверхневих дефектів форми зварених швів.
Зварені шви часто порівнюють по зовнішньому вигляді зі спеціальними еталонами. Геометричні параметри швів вимірюють за допомогою шаблонів або вимірювальних інструментів.
Деталі, вузли або вироби, зібрані під зварювання з відхиленням від технічних умов або встановленого технологічного процесу, бракують.
Виправлені дефектні ділянки в матеріалі, зварених сполуках і наплавленнях контролюють із метою підтвердження повноти видалення дефекту, перевірки відповідності форми й розмірів вибірки дефектної ділянки і якості заварки вибірок.
Тільки після проведення візуального контролю й виправлення неприпустимих дефектів зварені сполуки піддають контролю іншими фізичними методами для виявлення внутрішніх дефектів.
Засоби, порядок і методика візуального контролю передбачаються технологічним процесом виробництва або нормативною документацією.
Візуальний і вимірювальний контроль при оцінці стану матеріалу й зварених сполук у процесі експлуатації технічних пристроїв і споруджень виконують відповідно до вимог керівних документів (методичних вказівок) по оцінці (експертизі) конкретних технічних пристроїв і споруджень.
Як і будь-який вид дефектоскопії проводять тільки кваліфіковані фахівці. Для ефективного виявлення дефектів фахівці з будь-якого виду візуального вимірювального контролю повинні вміти вибрати підхід, розробити методику проведення випробування й створити необхідні пристосування.
Крім того, ці фахівці повинні відповідним чином підготувати технічний персонал для проведення необхідного випробування й обробки його результатів.
Багато виробників з метою економії або некомпетентності ігнорують не руйнуючий контроль металоконструкцій, технологічного встаткування, композитних матеріалів у різних галузях промисловості й будівельного комплексу.
Іноді дефект виявляється ще в кінцевому циклі складання виробу (приведе до непередбачених витрат і втрати часу), але в більшості випадків він викликає надзвичайні події в процесі експлуатації (аж до техногенної катастрофи).
Ціль роботи: аналіз усіх етапів візуального контролю у процесі зварювання.
2. Фізико-хімічні основи методи візуального вимірювального контролю
Око людини історично було основним контрольним приладом у дефектоскопії. Візуальний і вимірювальний контроль проводять неозброєним оком і (або) із застосуванням візуально-оптичних приладів до 20-кратного збільшення (луп, мікроскопів, дзеркал і ін.).
При контролі матеріалу й зварених сполук (наплавлень) при виготовленні (будівництві, монтажі, ремонті й реконструкції) технічних пристроїв і споруджень використовують лупи з 2 – 7-кратним збільшенням, а при оцінці стану технічних пристроїв і споруджень у процесі їхньої експлуатації – лупи до 20-кратного збільшення.
Поверхні матеріалів і зварених сполук (наплавлень) перед контролем очищаються від вологи, шлаків, бризів металу, іржі й інших забруднень, що перешкоджають проведенню контролю.
Візуальний вимірювальний контроль проводять із використання оптичних систем з формуванням пучків світлових променів, відбитих від поверхні виробу. При візуальному вимірювальному контролі використовуються: мікроскопи, лінзи, радіусні шаблони, вимірювальні щупи, кутоміри й т. п.
Сучасні методи оптичного контролю засновані на взаємодії світлового випромінювання з поверхнею контрольованого об'єкта. При цьому розглядаються такі спектральні характеристики, як коефіцієнт спектрального випромінювання й поглинання, спектральний коефіцієнт пропущення, відбиття й показник переломлення.
Спектральний коефіцієнт поглинання є відношенням потоку випромінювання, поглиненого усередині оптично прозорого середовища, до падаючого потоку випромінювання.
Спектральний коефіцієнт пропущення являє собою відношення потоку випромінювання, що пройшло через поверхню, до потоку енергії, що упали на її поверхню.
Спектральний коефіцієнт відбиття визначають для тридцятилітніх світлового потоку з паралельними й перпендикулярними коливаннями стосовно площини падіння.
При нормальному падінні світлового потоку при переході з одного матеріалу з показником переломлення в іншій, з показником переломлення , спектральний коефіцієнт відбиття визначається як:
Спектральний коефіцієнт відбиття, спектральний коефіцієнт пропущення й спектральний коефіцієнт поглинання пов’язані у співвідношення:
Показник переломлення є відношенням швидкості поширення монохроматичного електромагнітного випромінювання у вакуумі до залежного від довжини хвилі швидкості поширення його в який або середовищу:
Візуальний вимірювальний контроль відрізняється від інших видів не руйнуючого контролю границями спектральної області електромагнітного випромінювання, використовуваного для одержання інформації про об'єкт. Видиме випромінювання (світло) – випромінювання, що може безпосередньо викликати зорове відчуття.
У ситуаціях, коли температура або хімічне середовище становлять небезпеку, або, коли конфігурація об'єкта контролю не дозволяє контролювати, використовують промислові телевізійні системи, що включають телевізійну установку, світловий прилад і систему транспортування. Такі системи називають комплексами дистанційного візуального контролю.
У таких системах протікають наступні фізичні процеси: світлове випромінювання, регульоване світловим приладом і відбите від поверхні об'єкта контролю, впливає на первинний перетворювач і перетвориться в первинні сигнали, що передаються по каналі зв'язки. У вторинному перетворювачі електричні сигнали перетворяться у світлові зображення, сприймані оком людини.
Вимірювальний контроль – друга частина візуального вимірювального контролю. Виміром називають знаходження, значення фізичної величини досвідченим шляхом за допомогою засобів виміру.
На вибір вимірювальних засобів впливають метрологічні показники:
1. ціна розподілу шкали;
2. діапазон вимірів;
3. межа припустимої погрішності засобів вимірів;
4. припустима погрішність засобів вимірів;
5. межі вимірів і нормативні умови.
Погрішністю виміру називають відхилення результату виміру від щирого значення.
У порівнянні з іншими методами не руйнуючого контролю візуальний контроль легко застосуємо й відносно недорогий. Доведено, що цей метод контролю є надійним джерелом точної інформації про відповідність зварених виробів технічним умовам.
Основним недоліком візуального вимірювального контролю є тільки поверхневий контроль. Мінімальний розмір дефекту, що виявляється неозброєним оком, дорівнює 0,1 – 0,2 мм.
3. Основні елементи системи
При візуальному й вимірювальному контролі застосовують:
– лупи, у тому числі вимірювальні;
– лінійки вимірювальні металеві;
– косинці перевірочні 90 град. лекальні;
– штангенциркулі,
– щупи;
– кутоміри з ноніусом;
– мікрометри;
– калібри;
– ендоскопи;
– шаблони, у тому числі спеціальні й радіусні, різьбові й інші;
– перевірочні плити;
– штрихові міри довжини (сталеві вимірювальні лінійки, рулетки).
Допускається застосування інших засобів візуального й вимірювального контролю, за умови наявності відповідних інструкцій методик їхнього застосування.
Для виміру форми й розмірів крайок, зазорів, зібраних під зварювання деталей, а також розмірів виконаних зварених сполук дозволяється застосовувати шаблони різних типів.
Погрішність вимірів при вимірювальному контролі не повинна перевищувати величин, зазначених у робочих кресленнях.
4. Порядок проведення візуального вимірювального контролю
4.1 Загальні відомості
Візуальний і вимірювальний контроль матеріалу (напівфабрикатів, заготівель, деталей) і зварених сполук проводять на наступних стадіях:
1. вхідного контролю;
2. виготовлення деталей, складальних одиниць і виробів;
3. підготовки деталей і складальних одиниць до складання;
4. підготовки деталей і складальних одиниць до зварювання;
5. складання деталей і складальних одиниць під зварювання;
6. процесу зварювання;
7. контролю готових зварених сполук і наплавлень;
8. виправлення дефектних ділянок у матеріалі й зварених сполуках (наплавленнях);
9. оцінки стану матеріалу й зварених сполук у процесі експлуатації технічних пристроїв і споруджень, у тому числі після закінчення встановленого строку їхньої експлуатації.
Візуальний і вимірювальний контроль матеріалів на стадії вхідного контролю виконують при надходженні матеріалу (напівфабрикатів, заготівель, деталей) в організацію з метою підтвердження його відповідності вимогам стандартів, технічних умов, і т.д.
Візуальний і вимірювальний контроль на стадії вхідного контролю, проводять із метою виявлення деформацій, поверхневих тріщин, розшарувань, заходів, рисок, раковин і інших перевірки геометричних розмірів заготівель, напівфабрикатів і деталей; перевірки допустимості виявлених деформацій.
При візуальному й вимірювальному контролі зварених сполук контрольована зона повинна містити в собі поверхня металу шва, а також, що примикають до нього ділянки, матеріалу в обидва боки від шва шириною:
- не менш 5 мм – для стикових сполук, виконаних дуговим і електронно-променевим зварюванням, зварюванням оплавленням, зварюванням нагрітим елементом при номінальній товщині зварених деталей до 5 мм включно;
- не менш номінальної товщини стінки деталі – для стикових сполук, виконаних дуговим і електронно-променевим зварюванням, зварюванням оплавленням, зварюванням нагрітим елементом при номінальній товщині зварених деталей понад 5 до 20 мм;
- не менш 20 мм – для стикових сполук, виконаних дуговим і електронно-променевим зварюванням, зварюванням оплавленням, зварюванням нагрітим елементом при номінальній товщині зварених деталей понад 20 мм, а також для стикових і кутових сполук, виконаних газовим зварюванням, незалежно від номінальної товщини стінки зварених деталей і при ремонті дефектних ділянок у зварених сполуках;
- не менш 5 мм (незалежно від номінальної товщини зварених деталей) – для кутових, таврових, торцевих і зварених сполук і сполук зварки труб у трубні дошки, виконаних дуговим і електронно-променевим зварюванням;
- не менш 50 мм (незалежно від номінальної товщини зварених деталей) для зварених сполук, виконаних зварюванням.
4.2 Підготовка місць провадження робіт
Візуальний і вимірювальний контроль рекомендується виконувати на стаціонарних ділянках, які повинні бути обладнані робочими столами, стендами, роликовими опорами й іншими засобами, що забезпечують зручність виконання робіт.
Візуальний і вимірювальний контроль при монтажі, будівництві, ремонті, реконструкції, а також у процесі експлуатації технічних пристроїв і споруджень виконується на місці провадження робіт.
У цьому випадку повинне бути забезпечене зручність підходу фахівців, що виконують контроль, до місця виробництва контрольних робіт, створені умови для безпечного провадження робіт, у той числі в необхідних випадках повинні бути встановлені ліси, огородження, підмостки, колиски, пересувні вишки або інші допоміжні пристрої, що забезпечують оптимальний доступ і зручність роботи фахівця до контрольованої поверхні, а також забезпечена можливість підключення ламп місцевого висвітлення напругою 12 вольтів.
Ділянки контролю, особливо стаціонарні, рекомендується розташовувати в найбільш освітлених місцях цеху, що мають природне висвітлення. Для створення оптимального контрасту дефекту із тлом у зоні контролю необхідно застосовувати додаткове переносне джерело світла, тобто використовувати комбіноване висвітлення. Освітленість контрольованих поверхонь повинна бути достатньої для надійного виявлення дефектів, але не менш 500 Лк.
Фарбування поверхонь стін, стель, робочих столів і стендів на ділянках візуального й вимірювального контролю рекомендується виконувати у світлих тонах (білий, блакитний, жовтий, ясно-зелений, ясно-сірий) для збільшення контрастності контрольованих поверхонь деталей (складальних одиниць, виробів), підвищення контрастної чутливості ока, зниження загального стомлення фахівця, що виконує контроль.
Для виконання контролю повинен бути забезпечений достатній огляд для очей фахівця. Підлягаючому контролю поверхня повинна розглядатися під кутом більше 30 градусів до площини об'єкта контролю й з відстані до 600 мм.
4.3 Підготовка до контролю
Підготовка контрольованих поверхонь проводиться підрозділами організації, що виконує роботи з візуального й вимірювального контролю, а в процесі експлуатації технічних пристроїв і споруджень – службами організації, який належить контрольований об'єкт.
Підготовка контрольованих поверхонь в обов'язку фахівця з контролю не входить.
Візуальний і вимірювальний контроль при технічному діагностуванні (огляді) устаткування, що працює під тиском, варто проводити після припинення роботи зазначеного встаткування, скидання тиску, охолодження, дренажу, відключення від іншого встаткування, якщо інше не передбачено діючою інструкцією. При необхідності внутрішні пристрої повинні бути вилучені, ізоляційне покриття й обмуровування, що перешкоджають контролю технічного стану матеріалу й зварених сполук, частково або повністю зняті в місцях, зазначених у програмі технічного діагностування (огляду).
Перед проведенням візуального й вимірювального контролю поверхня об'єкта в зоні контролю підлягає зачищенню до чистого металу від іржі, окалини, бруду, фарби, масла, вологи, шлаків, бризів розплавленого металу, продуктів корозії й інших забруднень, що перешкоджають проведенню контролю.
На контрольованих поверхнях допускається наявність мінливості, у випадках, коли це застережене у виробничо-технічній документації. Зона зачищення повинна визначатися інструкцією на вид робіт або на виготовлення виробу.
При відсутності вимог в інструкції зона зачищення деталей і зварених швів повинна становити:
- при зачищенні крайок деталей під всі види дугового, газового й контактного зварювання – не менш 20 мм із зовнішньої сторони й не менш 10 мм із внутрішньої сторони від крайок оброблення деталі;
- при зачищенні крайок деталей під зварювання – не менш 50 мм із кожної сторони звареної сполуки;
- при зачищенні крайок деталей кутових сполук труб (наприклад, зварка штуцера (патрубка) у колектор, трубу або барабан);
- зачищенню підлягають: поверхня навколо отвору в основній трубі (колекторі, барабані) на відстані 15–20 мм, поверхня отвору під деталь – на всю глибину й поверхню що приварюється (патрубка) штуцера – на відстані не менш 20 мм від крайки оброблення;
- при зачищенні сталевого підкладного кільця, що залишається (пластини) або дротової вставки, що розплавляється, – вся зовнішня поверхня підкладного кільця (пластини) і всі поверхні розплавляється вставки.
При контролі пофарбованих об'єктів фарба з поверхні в зоні контролю не віддаляється, якщо це спеціально не застережене в інструкції й поверхню об'єкта не викликає підозру на наявність тріщин за результатами візуального контролю.
Очищення контрольованої поверхні виробляється способом, зазначеним у відповідних інструкціях (наприклад, промивання, механічне зачищення, протирання, обдувши стисненим повітрям і ін.). При цьому товщина стінки контрольованого виробу не повинна зменшуватися за межі мінусових допусків і не повинні виникати неприпустимі, відповідно до інструкції, дефекти (ризики, подряпини й ін.).
При необхідності підготовку поверхонь варто проводити іскра безпечним інструментом.
Шорсткість зачищених під контроль поверхонь деталей, зварених сполук, а також поверхня оброблення крайок деталей, складальних одиниць, виробів, підготовлених під зварювання, повинна бути не більше 12,5 ( 80).
4.4 Порядок візуального й вимірювального контролю на стадії вхідного контролю
У даному підрозділі розглядається порядок контролю матеріалу на стадії вхідного контролю, виготовлення деталей і складальних одиниць і підготовці їх до складання, а також зварених труб, виконаних у заводських умовах.
Візуальний контроль матеріалу (напівфабрикатів, заготівель, деталей) проводять із метою виявлення ділянок металу з ризиками, що виходять на поверхню тріщинами, розшаруваннями, заходами, вм'ятинами, плівками, жужільними включеннями, й іншими дефектами, неприпустимість яких регламентується діючою інструкцією, а також з метою підтвердження наявності й правильності маркування.
Вимірювальний контроль напівфабрикатів, заготівель, деталей і виробів проводять із метою перевірки їхніх геометричних розмірів і визначення розмірів поверхневих дефектів, виявлених при візуальному контролі.
При вхідному візуальному контролі зварених труб із прямолінійним або спіральним швом контролю підлягає не менш 10% довжини кожного шва.
Контроль рекомендується виконувати на ділянках,
"Візуальний контроль у зварюванні"
1. Загальні відомості
Візуальний вимірювальний контроль займає важливе місце серед різних видів контролю виробів.
І дійсно, візуальний контроль – це єдиний не руйнуючий метод контролю, що може виконуватися й часто виконується без якого-небудь устаткування й проводиться з використанням найпростіших вимірювальних засобів.
Візуальний контроль у багатьох випадках досить інформативний і є найбільш дешевим і оперативним методом контролю.
Деякі технічні засоби візуального й вимірювального контролю доступні кожному, а сама процедура контролю є досить простій. Однак візуальний і вимірювальний контроль є таким же сучасним видом контролю, як радіаційний і ультразвуковий.
Ретельний зовнішній огляд – звичайно досить проста операція, проте, може служити високоефективним засобом попередження й виявлення дефектів.
Зовнішнім оглядом (ВИК) перевіряють якість підготовки й складання заготівель під зварювання, якість виконання швів у процесі зварювання і якість готових зварених сполук. Звичайно зовнішнім оглядом контролюють всі зварені вироби незалежно від застосування інших видів контролю.
Зовнішньому огляду піддають зварюються матеріали, що, для виявлення (визначення відсутності) вм'ятин, окалини, іржі й т. п. Перевіряють якість підготовки крайок під зварювання й складання заготівель.
Зовнішнім оглядом неозброєним оком або за допомогою лупи виявляють, насамперед, дефекти швів у вигляді тріщин, підрізів, пор, свищів, напливів, не проварів у нижній частині швів.
Багато хто із цих дефектів, як правило, неприпустимі й підлягають виправленню. При огляді виявляють також дефекти форми швів, розподіл лусочок і загальний характер розподілу металу в посиленні шва.
Зовнішній вигляд поверхні шва характерний для кожного способу зварювання, а також для просторового положення, у якому виконувалося зварювання Зварник крім контролю режимів зварювання (струму, напруги, швидкості зварювання й т. п.) і стабільності горіння дуги стежить за правильністю виконання валиків у багатошарових швах.
Особливо важливим є ретельний огляд першого шару при будь-якій кількості шарів. Якість зварювання першого шару оцінюють при необхідності за допомогою лупи.
При попередньому контролі підлягають якість зварювальних матеріалів, стан зварювального встаткування, складально-зварювальних пристосувань, термічного встаткування, апаратури й приладів для дефектоскопії.
У процесі виготовлення й монтажу зварених конструкцій здійснюють систематичний контроль якості виробництва зварювальних робіт – попередній контроль і контроль готових зварених сполук.
Візуальний і вимірювальний контроль технічних пристроїв і споруджень у процесі експлуатації проводять із метою виявлення змін їхньої форми, поверхневих дефектів у матеріалі й зварених сполуках (наплавленнях), що утворилися в процесі експлуатації (тріщин, корозійних і ерозійних ушкоджень, деформацій та інше).
Виконані зварені сполуки (конструкції, вузли) піддають візуальному вимірювальному контролю з метою виявлення деформацій, поверхневих тріщин, підрізів, напливів, кратерів, свищів, пор, раковин і інших дефектів форми швів; перевірки геометричних розмірів зварених швів і допустимості виявлених деформацій, поверхневих дефектів форми зварених швів.
Зварені шви часто порівнюють по зовнішньому вигляді зі спеціальними еталонами. Геометричні параметри швів вимірюють за допомогою шаблонів або вимірювальних інструментів.
Деталі, вузли або вироби, зібрані під зварювання з відхиленням від технічних умов або встановленого технологічного процесу, бракують.
Виправлені дефектні ділянки в матеріалі, зварених сполуках і наплавленнях контролюють із метою підтвердження повноти видалення дефекту, перевірки відповідності форми й розмірів вибірки дефектної ділянки і якості заварки вибірок.
Тільки після проведення візуального контролю й виправлення неприпустимих дефектів зварені сполуки піддають контролю іншими фізичними методами для виявлення внутрішніх дефектів.
Засоби, порядок і методика візуального контролю передбачаються технологічним процесом виробництва або нормативною документацією.
Візуальний і вимірювальний контроль при оцінці стану матеріалу й зварених сполук у процесі експлуатації технічних пристроїв і споруджень виконують відповідно до вимог керівних документів (методичних вказівок) по оцінці (експертизі) конкретних технічних пристроїв і споруджень.
Як і будь-який вид дефектоскопії проводять тільки кваліфіковані фахівці. Для ефективного виявлення дефектів фахівці з будь-якого виду візуального вимірювального контролю повинні вміти вибрати підхід, розробити методику проведення випробування й створити необхідні пристосування.
Крім того, ці фахівці повинні відповідним чином підготувати технічний персонал для проведення необхідного випробування й обробки його результатів.
Багато виробників з метою економії або некомпетентності ігнорують не руйнуючий контроль металоконструкцій, технологічного встаткування, композитних матеріалів у різних галузях промисловості й будівельного комплексу.
Іноді дефект виявляється ще в кінцевому циклі складання виробу (приведе до непередбачених витрат і втрати часу), але в більшості випадків він викликає надзвичайні події в процесі експлуатації (аж до техногенної катастрофи).
Ціль роботи: аналіз усіх етапів візуального контролю у процесі зварювання.
2. Фізико-хімічні основи методи візуального вимірювального контролю
Око людини історично було основним контрольним приладом у дефектоскопії. Візуальний і вимірювальний контроль проводять неозброєним оком і (або) із застосуванням візуально-оптичних приладів до 20-кратного збільшення (луп, мікроскопів, дзеркал і ін.).
При контролі матеріалу й зварених сполук (наплавлень) при виготовленні (будівництві, монтажі, ремонті й реконструкції) технічних пристроїв і споруджень використовують лупи з 2 – 7-кратним збільшенням, а при оцінці стану технічних пристроїв і споруджень у процесі їхньої експлуатації – лупи до 20-кратного збільшення.
Поверхні матеріалів і зварених сполук (наплавлень) перед контролем очищаються від вологи, шлаків, бризів металу, іржі й інших забруднень, що перешкоджають проведенню контролю.
Візуальний вимірювальний контроль проводять із використання оптичних систем з формуванням пучків світлових променів, відбитих від поверхні виробу. При візуальному вимірювальному контролі використовуються: мікроскопи, лінзи, радіусні шаблони, вимірювальні щупи, кутоміри й т. п.
Сучасні методи оптичного контролю засновані на взаємодії світлового випромінювання з поверхнею контрольованого об'єкта. При цьому розглядаються такі спектральні характеристики, як коефіцієнт спектрального випромінювання й поглинання, спектральний коефіцієнт пропущення, відбиття й показник переломлення.
Спектральний коефіцієнт поглинання є відношенням потоку випромінювання, поглиненого усередині оптично прозорого середовища, до падаючого потоку випромінювання.
Спектральний коефіцієнт пропущення являє собою відношення потоку випромінювання, що пройшло через поверхню, до потоку енергії, що упали на її поверхню.
Спектральний коефіцієнт відбиття визначають для тридцятилітніх світлового потоку з паралельними й перпендикулярними коливаннями стосовно площини падіння.
При нормальному падінні світлового потоку при переході з одного матеріалу з показником переломлення в іншій, з показником переломлення , спектральний коефіцієнт відбиття визначається як:
Спектральний коефіцієнт відбиття, спектральний коефіцієнт пропущення й спектральний коефіцієнт поглинання пов’язані у співвідношення:
Показник переломлення є відношенням швидкості поширення монохроматичного електромагнітного випромінювання у вакуумі до залежного від довжини хвилі швидкості поширення його в який або середовищу:
Візуальний вимірювальний контроль відрізняється від інших видів не руйнуючого контролю границями спектральної області електромагнітного випромінювання, використовуваного для одержання інформації про об'єкт. Видиме випромінювання (світло) – випромінювання, що може безпосередньо викликати зорове відчуття.
У ситуаціях, коли температура або хімічне середовище становлять небезпеку, або, коли конфігурація об'єкта контролю не дозволяє контролювати, використовують промислові телевізійні системи, що включають телевізійну установку, світловий прилад і систему транспортування. Такі системи називають комплексами дистанційного візуального контролю.
У таких системах протікають наступні фізичні процеси: світлове випромінювання, регульоване світловим приладом і відбите від поверхні об'єкта контролю, впливає на первинний перетворювач і перетвориться в первинні сигнали, що передаються по каналі зв'язки. У вторинному перетворювачі електричні сигнали перетворяться у світлові зображення, сприймані оком людини.
Вимірювальний контроль – друга частина візуального вимірювального контролю. Виміром називають знаходження, значення фізичної величини досвідченим шляхом за допомогою засобів виміру.
На вибір вимірювальних засобів впливають метрологічні показники:
1. ціна розподілу шкали;
2. діапазон вимірів;
3. межа припустимої погрішності засобів вимірів;
4. припустима погрішність засобів вимірів;
5. межі вимірів і нормативні умови.
Погрішністю виміру називають відхилення результату виміру від щирого значення.
У порівнянні з іншими методами не руйнуючого контролю візуальний контроль легко застосуємо й відносно недорогий. Доведено, що цей метод контролю є надійним джерелом точної інформації про відповідність зварених виробів технічним умовам.
Основним недоліком візуального вимірювального контролю є тільки поверхневий контроль. Мінімальний розмір дефекту, що виявляється неозброєним оком, дорівнює 0,1 – 0,2 мм.
3. Основні елементи системи
При візуальному й вимірювальному контролі застосовують:
– лупи, у тому числі вимірювальні;
– лінійки вимірювальні металеві;
– косинці перевірочні 90 град. лекальні;
– штангенциркулі,
– щупи;
– кутоміри з ноніусом;
– мікрометри;
– калібри;
– ендоскопи;
– шаблони, у тому числі спеціальні й радіусні, різьбові й інші;
– перевірочні плити;
– штрихові міри довжини (сталеві вимірювальні лінійки, рулетки).
Допускається застосування інших засобів візуального й вимірювального контролю, за умови наявності відповідних інструкцій методик їхнього застосування.
Для виміру форми й розмірів крайок, зазорів, зібраних під зварювання деталей, а також розмірів виконаних зварених сполук дозволяється застосовувати шаблони різних типів.
Погрішність вимірів при вимірювальному контролі не повинна перевищувати величин, зазначених у робочих кресленнях.
4. Порядок проведення візуального вимірювального контролю
4.1 Загальні відомості
Візуальний і вимірювальний контроль матеріалу (напівфабрикатів, заготівель, деталей) і зварених сполук проводять на наступних стадіях:
1. вхідного контролю;
2. виготовлення деталей, складальних одиниць і виробів;
3. підготовки деталей і складальних одиниць до складання;
4. підготовки деталей і складальних одиниць до зварювання;
5. складання деталей і складальних одиниць під зварювання;
6. процесу зварювання;
7. контролю готових зварених сполук і наплавлень;
8. виправлення дефектних ділянок у матеріалі й зварених сполуках (наплавленнях);
9. оцінки стану матеріалу й зварених сполук у процесі експлуатації технічних пристроїв і споруджень, у тому числі після закінчення встановленого строку їхньої експлуатації.
Візуальний і вимірювальний контроль матеріалів на стадії вхідного контролю виконують при надходженні матеріалу (напівфабрикатів, заготівель, деталей) в організацію з метою підтвердження його відповідності вимогам стандартів, технічних умов, і т.д.
Візуальний і вимірювальний контроль на стадії вхідного контролю, проводять із метою виявлення деформацій, поверхневих тріщин, розшарувань, заходів, рисок, раковин і інших перевірки геометричних розмірів заготівель, напівфабрикатів і деталей; перевірки допустимості виявлених деформацій.
При візуальному й вимірювальному контролі зварених сполук контрольована зона повинна містити в собі поверхня металу шва, а також, що примикають до нього ділянки, матеріалу в обидва боки від шва шириною:
- не менш 5 мм – для стикових сполук, виконаних дуговим і електронно-променевим зварюванням, зварюванням оплавленням, зварюванням нагрітим елементом при номінальній товщині зварених деталей до 5 мм включно;
- не менш номінальної товщини стінки деталі – для стикових сполук, виконаних дуговим і електронно-променевим зварюванням, зварюванням оплавленням, зварюванням нагрітим елементом при номінальній товщині зварених деталей понад 5 до 20 мм;
- не менш 20 мм – для стикових сполук, виконаних дуговим і електронно-променевим зварюванням, зварюванням оплавленням, зварюванням нагрітим елементом при номінальній товщині зварених деталей понад 20 мм, а також для стикових і кутових сполук, виконаних газовим зварюванням, незалежно від номінальної товщини стінки зварених деталей і при ремонті дефектних ділянок у зварених сполуках;
- не менш 5 мм (незалежно від номінальної товщини зварених деталей) – для кутових, таврових, торцевих і зварених сполук і сполук зварки труб у трубні дошки, виконаних дуговим і електронно-променевим зварюванням;
- не менш 50 мм (незалежно від номінальної товщини зварених деталей) для зварених сполук, виконаних зварюванням.
4.2 Підготовка місць провадження робіт
Візуальний і вимірювальний контроль рекомендується виконувати на стаціонарних ділянках, які повинні бути обладнані робочими столами, стендами, роликовими опорами й іншими засобами, що забезпечують зручність виконання робіт.
Візуальний і вимірювальний контроль при монтажі, будівництві, ремонті, реконструкції, а також у процесі експлуатації технічних пристроїв і споруджень виконується на місці провадження робіт.
У цьому випадку повинне бути забезпечене зручність підходу фахівців, що виконують контроль, до місця виробництва контрольних робіт, створені умови для безпечного провадження робіт, у той числі в необхідних випадках повинні бути встановлені ліси, огородження, підмостки, колиски, пересувні вишки або інші допоміжні пристрої, що забезпечують оптимальний доступ і зручність роботи фахівця до контрольованої поверхні, а також забезпечена можливість підключення ламп місцевого висвітлення напругою 12 вольтів.
Ділянки контролю, особливо стаціонарні, рекомендується розташовувати в найбільш освітлених місцях цеху, що мають природне висвітлення. Для створення оптимального контрасту дефекту із тлом у зоні контролю необхідно застосовувати додаткове переносне джерело світла, тобто використовувати комбіноване висвітлення. Освітленість контрольованих поверхонь повинна бути достатньої для надійного виявлення дефектів, але не менш 500 Лк.
Фарбування поверхонь стін, стель, робочих столів і стендів на ділянках візуального й вимірювального контролю рекомендується виконувати у світлих тонах (білий, блакитний, жовтий, ясно-зелений, ясно-сірий) для збільшення контрастності контрольованих поверхонь деталей (складальних одиниць, виробів), підвищення контрастної чутливості ока, зниження загального стомлення фахівця, що виконує контроль.
Для виконання контролю повинен бути забезпечений достатній огляд для очей фахівця. Підлягаючому контролю поверхня повинна розглядатися під кутом більше 30 градусів до площини об'єкта контролю й з відстані до 600 мм.
4.3 Підготовка до контролю
Підготовка контрольованих поверхонь проводиться підрозділами організації, що виконує роботи з візуального й вимірювального контролю, а в процесі експлуатації технічних пристроїв і споруджень – службами організації, який належить контрольований об'єкт.
Підготовка контрольованих поверхонь в обов'язку фахівця з контролю не входить.
Візуальний і вимірювальний контроль при технічному діагностуванні (огляді) устаткування, що працює під тиском, варто проводити після припинення роботи зазначеного встаткування, скидання тиску, охолодження, дренажу, відключення від іншого встаткування, якщо інше не передбачено діючою інструкцією. При необхідності внутрішні пристрої повинні бути вилучені, ізоляційне покриття й обмуровування, що перешкоджають контролю технічного стану матеріалу й зварених сполук, частково або повністю зняті в місцях, зазначених у програмі технічного діагностування (огляду).
Перед проведенням візуального й вимірювального контролю поверхня об'єкта в зоні контролю підлягає зачищенню до чистого металу від іржі, окалини, бруду, фарби, масла, вологи, шлаків, бризів розплавленого металу, продуктів корозії й інших забруднень, що перешкоджають проведенню контролю.
На контрольованих поверхнях допускається наявність мінливості, у випадках, коли це застережене у виробничо-технічній документації. Зона зачищення повинна визначатися інструкцією на вид робіт або на виготовлення виробу.
При відсутності вимог в інструкції зона зачищення деталей і зварених швів повинна становити:
- при зачищенні крайок деталей під всі види дугового, газового й контактного зварювання – не менш 20 мм із зовнішньої сторони й не менш 10 мм із внутрішньої сторони від крайок оброблення деталі;
- при зачищенні крайок деталей під зварювання – не менш 50 мм із кожної сторони звареної сполуки;
- при зачищенні крайок деталей кутових сполук труб (наприклад, зварка штуцера (патрубка) у колектор, трубу або барабан);
- зачищенню підлягають: поверхня навколо отвору в основній трубі (колекторі, барабані) на відстані 15–20 мм, поверхня отвору під деталь – на всю глибину й поверхню що приварюється (патрубка) штуцера – на відстані не менш 20 мм від крайки оброблення;
- при зачищенні сталевого підкладного кільця, що залишається (пластини) або дротової вставки, що розплавляється, – вся зовнішня поверхня підкладного кільця (пластини) і всі поверхні розплавляється вставки.
При контролі пофарбованих об'єктів фарба з поверхні в зоні контролю не віддаляється, якщо це спеціально не застережене в інструкції й поверхню об'єкта не викликає підозру на наявність тріщин за результатами візуального контролю.
Очищення контрольованої поверхні виробляється способом, зазначеним у відповідних інструкціях (наприклад, промивання, механічне зачищення, протирання, обдувши стисненим повітрям і ін.). При цьому товщина стінки контрольованого виробу не повинна зменшуватися за межі мінусових допусків і не повинні виникати неприпустимі, відповідно до інструкції, дефекти (ризики, подряпини й ін.).
При необхідності підготовку поверхонь варто проводити іскра безпечним інструментом.
Шорсткість зачищених під контроль поверхонь деталей, зварених сполук, а також поверхня оброблення крайок деталей, складальних одиниць, виробів, підготовлених під зварювання, повинна бути не більше 12,5 ( 80).
4.4 Порядок візуального й вимірювального контролю на стадії вхідного контролю
У даному підрозділі розглядається порядок контролю матеріалу на стадії вхідного контролю, виготовлення деталей і складальних одиниць і підготовці їх до складання, а також зварених труб, виконаних у заводських умовах.
Візуальний контроль матеріалу (напівфабрикатів, заготівель, деталей) проводять із метою виявлення ділянок металу з ризиками, що виходять на поверхню тріщинами, розшаруваннями, заходами, вм'ятинами, плівками, жужільними включеннями, й іншими дефектами, неприпустимість яких регламентується діючою інструкцією, а також з метою підтвердження наявності й правильності маркування.
Вимірювальний контроль напівфабрикатів, заготівель, деталей і виробів проводять із метою перевірки їхніх геометричних розмірів і визначення розмірів поверхневих дефектів, виявлених при візуальному контролі.
При вхідному візуальному контролі зварених труб із прямолінійним або спіральним швом контролю підлягає не менш 10% довжини кожного шва.
Контроль рекомендується виконувати на ділянках,
рівномірно розподілених по довжині шва труби. Завданням контролю є виявлення поверхневих тріщин, пор, жужільних і металевих включень, свищів, напливів металу, усадочних раковин, підрізів, бризів розплавленого металу, не проварів, оплавлення металу в результаті запалювання зварювальної дуги й інших дефектів.
Вимірювальний контроль зварених швів виконується на ділянках, проконтрольованих візуально. Вимір розмірів звареного шва виконується на кожній ділянці, проконтрольованій візуально, але не менш чим у трьох перетинах по довжині шва.
Вимір розмірів поверхневих дефектів виконується в місцях, відзначених при візуальному контролі.
При вхідному контролі виробів, у тому числі зварених і литих, візуально необхідно контролювати:
– поверхні виробів зовні й зсередини (при наявності доступу);
– крайки елементів, що підлягають зварюванню;
– зварені сполуки.
Крайки литих деталей, кувань і штампувань, що підлягають зварюванню, візуально варто контролювати на ділянці шириною не менш 100 мм по всій довжині.
Крайки елементів виробів (деталей), що мають наплавлення, повинні піддаватися візуальному контролю по всім периметрі.
Ширина зони контролю повинна становити +20 мм, де – ширина наплавлення в мм. Контролю підлягає кожна крайка з наплавленням.
Візуальному контролю підлягає не менш 10% довжини зварених сполук, якщо інші вимоги не зазначені в інструкції.
Візуальний контроль матеріалу, крайок елементів, що зварюються, і зварених швів проводиться з метою виявлення корозії на поверхні й поверхневих дефектах (тріщин, розшарувань, вм'ятин, раковин, пор, підрізів, западань між валиками шва, раковин, свищів, жужільних включень), викликаних технологією виготовлення (умовами зберігання) або транспортуванням, підтвердження наявності й правильності таврування, а також відповідності форми (типу) оброблення крайок, підметів зварюванню, вимогам робочих креслень і ТУ на виготовлення.
Вимірювальний контроль проводиться з метою виміру розмірів зварених швів і поверхневих дефектів, виявлених при візуальному контролі, а також підтвердження відповідності основних розмірів виробів (деталей, складальних одиниць) вимогам стандартів, технічної умови й паспортів виробів.
Вимірювальний контроль зварених швів виконують через один метр по довжині кожного контрольованого шва, але не менш чим у трьох перетинах звареного шва.
Таблиця 1. Контрольовані параметри й вимоги до візуального й вимірювального контролю напівфабрикатів
4.5 Порядок виконання візуального й вимірювального контролю підготовки й складання деталей під зварювання
При підготовці деталей під зварювання необхідно контролювати:
– наявність маркування й/або документації, що підтверджує приймання напівфабрикатів, деталей, складальних одиниць і виробів при вхідному контролі;
– наявність маркування виготовлювача матеріалу на деталях, підготовлених під зварювання;
– наявність видалення механічним шляхом зони термічного впливу в місці термічної (вогневий) різання заготівель;
– геометричну форму оброблених крайок, у т.ч. при підготовці деталей з різною номінальною товщиною стінки;
– геометричну форму оброблених внутрішніх поверхонь кільцевих деталей;
– форму підкладних пластин (кілець) і вставок, що розплавляються;
– чистоту (відсутність візуально спостережуваних забруднень, пилу, продуктів корозії, вологи, масла й т. п.), підметів зварюванню (наплавленню) крайок і прилягаючих до них поверхонь, а також підлягаючому не руйнуючому контролю ділянок матеріалу.
При складанні деталей під зварювання візуально необхідно контролювати:
– правильність установки підкладних пластин (кілець);
– правильність установки тимчасових технологічних кріплень;
– правильність складання й кріплення деталей у складальних пристосуваннях;
– правильність розташування й кількість прихаток, і їхня якість;
– правильність установки пристосувань для захисного газу;
– правильність нанесення флюсу, що активує, і захисної флюс-пасти;
– наявність захисного покриття від бризів розплавленого металу на поверхні деталей з аустенітних сталей, що зварюються ручним дуговим і напівавтоматичної (автоматичної) зварюванням електродом, що плавиться, у середовищі захисного газу;
– чистоту крайок і прилягаючих до них поверхонь деталей.
Вимірювальний контроль сполук, зібраних під зварювання, включає перевірку:
– розмірів швів приварки тимчасових технологічних кріплень;
– розміру перекриття деталей у сполуці;
– розмірів (довжина, висота) прихаток і їхнє розташування по довжині (периметру) сполуки;
– розміру зазору в замку дротової вставки, що розплавляється;
– розміру перелому осей циліндричних деталей труби й площин плоских деталей (аркушів);
– розміру не співвісності осей штуцера й отвору в корпусі (трубі);
– розміру розбіжності (відхилення) осей у кутових сполуках труб;
– розмірів ширини зони нанесення захисного покриття на поверхнях деталей;
Візуальному й вимірювальному контролю підготовки й складання деталей під зварювання підлягають не менш 20% деталей і сполук із числа представлених до приймання.
При виявленні відхилень від вимог робочих креслень, які можуть привести до погіршення якості зварених сполук, об'єм вибіркового контролю повинен бути збільшений удвічі для групи однотипних деталей (сполук). Деталі, забраковані при контролі, підлягають виправленню.
Зібрані під зварювання сполуки деталей, забраковані при контролі, підлягають розбиранню з наступним повторним складанням після усунення причин, що викликали їх первісне неякісне складання.
Візуальний контроль видалення матеріалу, підданого термічному впливу під час різання термічними способами, проводиться на кожній деталі, що піддавалася різанні.
4.6 Порядок виконання візуального й вимірювального контролю зварених сполук (наплавлень)
Візуальний і вимірювальний контроль зварених сполук (наплавлень) виконується при виробництві зварювальних (наплавочних) робіт і на стадії приймально-здавального контролю готових зварених сполук. У випадку, якщо контролюється багатошарова зварена сполука, візуальний контроль і реєстрація його результатів можуть проводитися після виконання кожного шару.
Пошаровий візуальний контроль у процесі зварювання виконується з метою виявлення неприпустимих поверхневих дефектів (тріщин, пор, включень, свищів, усадочних раковин, западань між валиками, напливів) у кожному шарі (валику) шва.
Таблиця 2. Контрольовані параметри й засоби вимірів при підготовці деталей під складання
Виявлені при контролі дефекти підлягають виправленню перед початком зварювання наступного шару (валика) шва.
У виконаній звареній сполуці візуально варто контролювати:
– відсутність (наявність) поверхневих тріщин всіх видів і напрямків;
– відсутність (наявність) на поверхні зварених сполук дефектів (пор, включень, скупчень пор і включень, відшарувань, свищів, западань між валиками, а також місць торкання зварювальною дугою поверхні основного матеріалу);
– якість зачищення металу в місцях приварки тимчасових технологічних кріплень, гребінок індуктора й кріплення термоелектричних перетворювачів (термопар), а також відсутність поверхневих дефектів у місцях зачищення;
– якість зачищення поверхні звареної сполуки виробу (звареного шва й прилягаючих ділянок основного металу) під наступний контроль не руйнуючими методами;
– наявність маркування (таврування) шва й правильність її виконання.
У виконаній звареній сполуці вимірами необхідно контролювати:
– розміри поверхневих дефектів (пори, включення й ін.), виявлених при візуальному контролі;
– висоту й ширину шва, а також увігнутість і опуклість зворотної сторони шва у випадку доступності зворотної сторони шва для контролю;
– висоту (глибину) поглиблень між валиками;
– підрізи (глибину й довжину) основного металу; відсутність не проварів (за винятком конструктивних не проварів) із зовнішньої й внутрішньої сторони шва;
– розміри катета кутового шва;
– відсутність переломів осей зварених циліндричних елементів.
Таблиця 3. Вимоги до вимірів зварених швів
При вимірювальному контролі наплавленого антикорозійного покриття його товщину на циліндричних поверхнях проводити не менш чим через 0,5 м в осьовому напрямку й через кожні 60 градусів. По окружності при ручному наплавленні й 90 градусів при автоматичному наплавленні.
На плоских і сферичних поверхнях проводять не менш одного виміру на кожній ділянці розміром до 0,5 м х 0,5 м при автоматичному наплавленні.
При контролі кутових швів зварених сполук катети звареного шва вимірюють за допомогою спеціальних шаблонів. Визначення розмірів висоти, опуклості й увігнутості кутового шва виконується розрахунковим шляхом і тільки в тих випадках, коли ця вимога передбачена конструкторською документацією. Вимір опуклості, увігнутості й висоти кутового шва проводиться за допомогою шаблонів, наприклад шаблоном Ушерова-Маршака.
Вимірювальний контроль зварених сполук і наплавлень (висота й ширина звареного шва, товщина наплавлення, розміри катетів кутових швів, западання між валиками, опуклість і ввігнутість кореневого шва й т.д.), варто виконувати на ділянках шва, де допустимість цих показників викликає сумнів за результатами візуального контролю, якщо в інструкції не втримується інших вказівок.
4.7 Порядок виконання візуального й вимірювального контролю зварених конструкцій (вузлів, елементів)
Візуальний контроль зварених конструкцій (вузлів, елементів) передбачає перевірку:
– відхилень по взаємному розташуванню елементів звареної конструкції;
– наявності маркування зварених сполук;
– наявності маркування зварених конструкцій (вузлів);
– відсутності поверхневих ушкоджень матеріалу, викликаних відхиленнями в технології виготовлення, транспортуванням і умовами зберігання;
– відсутності не вилучених приварних елементів (технологічного кріплення, вивідних планок, гребінок,).
Вимірювальний контроль гнутих колін труб передбачає перевірку:
– відхилення від круглої форми (овальність) у будь-якому перетині гнутих труб (колін);
– радіуса гнутої ділянки труби (коліна);
– висоти гофри на внутрішньому обводі гнутої труби (коліна);
– граничних відхилень габаритних розмірів.
Вимірювальний контроль зварених виробів (деталей) – трійників, фланцевих сполук, секторних відводів, колекторів, трубних блоків і т.д. передбачає перевірку:
– розмірів перекосів осей циліндричних елементів;
– прямолінійності утворюючого виробу;
– відхилення штуцера від перпендикулярності щодо корпуса (труби, аркуша),
– відхилення осей кінцевих ділянок зварених секторних відводів;
– кривизни (прогину) корпуса (труби) зварених кутових сполук труб (зварка труби, штуцера);
– відхилення розмірів, що визначають розташування штуцерів у блоках;
– відхилення осі прямих блоків від проектного положення;
– відхилення габаритних розмірів зварених деталей і блоків.
4.8 Порядок виконання візуального й вимірювального контролю при усуненні дефектів у матеріалі й зварених сполуках (наплавленнях)
При ремонті дефектних ділянок візуально необхідно контролювати:
- повноту видалення дефекту, виявленого при візуальному контролі й контролі іншими методами не руйнуючого контролю;
- форму вибірки дефектної ділянки;
- форму обробки крайок вибірки;
- чистоту (відсутність візуально спостережуваних забруднень, пилу, продуктів корозії, масла й т. п.) поверхні вибірки й прилягаючих до неї поверхонь;
- ширину зони зачищення механічним шляхом поверхонь матеріалу, що прилягають до крайок вибірки;
- відсутність (наявність) дефектів (тріщин, пор, включень, скупчень пор і включень, свищів, напливів, усадочних раковин, підрізів, не проварів, бризів розплавленого металу, западань між валиками, т. п.) на поверхні шва заварки вибірки й на прилягаючим до вибірки ділянках матеріалу.
При ремонті дефектних ділянок у матеріалі й зварених сполуках виміром необхідно контролювати:
- розміри вибірки дефектної ділянки;
- розміри оброблення крайок вибірки (кут скосу, радіуси початку й закінчення вибірки, товщину перемички металу при виправленні тріщин і т. п.);
- ширину зони зачищення механічним шляхом ділянок матеріалу, що прилягають до крайок вибірки;
- розміри дефектів на поверхні шва заварки вибірки й прилягаючих до нього ділянках матеріалу, виявлені при візуальному контролі;
- шорсткість поверхонь вибірки й прилягаючих ділянок
- матеріалу в зоні їхнього зачищення (перед заваркою вибірки), а також поверхонь матеріалу перед проведенням наступних методів не руйнуючого контролю.
4.9 Порядок виконання візуального й вимірювального контролю при експлуатації, технічному діагностуванні (огляді)
Візуальний контроль матеріалу й зварених сполук виконують із метою виявлення поверхневих ушкоджень (тріщин, корозійних ушкоджень, деформованих ділянок, зовнішнього зношування елементів і т.д.), що утворилися в процесі експлуатації виробів.
Вимірювальний контроль матеріалу й зварених сполук виконують із метою визначення відповідності геометричних розмірів конструкцій і допустимості ушкоджень матеріалу й зварених сполук, виявлених при візуальному контролі вимогам робочих креслень, технічних умов, стандартів і паспортів.
При візуальному контролі матеріалу й зварених сполук перевіряють:
– відсутність (наявність) механічних ушкоджень поверхонь;
– відсутність (наявність) формозміни елементів конструкцій (деформовані ділянки, жолоблення, провисання й інші відхилення від первісного розташування);
– відсутність (наявність) тріщин і інших поверхневих дефектів, що утворилися у процесі експлуатації;
– відсутність корозійного й механічного зношування поверхонь.
При вимірювальному контролі стану матеріалу й зварених сполук визначають:
– розміри механічних ушкоджень матеріалу й зварених сполук;
– розміри деформованих ділянок матеріалу й зварених сполук, у тому числі довжину, ширину й глибину вм'ятин,
– овальність циліндричних елементів, у тому числі гибів труб;
– прямолінійність (прогин) утворюючої конструкції (елемента).
Розмітку поверхні для виміру товщини стінок рекомендується проводити термостійкими й маркерами, а при їхній відсутності – фарбою або крейдою.
Список літератури
1. Волченко В.Н. Контроль якості зварювання: Навчальний посібник для машинобудівних вузів – К., 1995
2. Антикайн П.А., Зиков А.К., Звєрков Б.В. Виготовлення й ремонт об'єктів надзору: Довідкове видання – К., 2006
3. Глизманенко Д.Л. Зварювання й різання металів: Підручник для технічних-професійно-технічних училищ. – К., 2001
Вимірювальний контроль зварених швів виконується на ділянках, проконтрольованих візуально. Вимір розмірів звареного шва виконується на кожній ділянці, проконтрольованій візуально, але не менш чим у трьох перетинах по довжині шва.
Вимір розмірів поверхневих дефектів виконується в місцях, відзначених при візуальному контролі.
При вхідному контролі виробів, у тому числі зварених і литих, візуально необхідно контролювати:
– поверхні виробів зовні й зсередини (при наявності доступу);
– крайки елементів, що підлягають зварюванню;
– зварені сполуки.
Крайки литих деталей, кувань і штампувань, що підлягають зварюванню, візуально варто контролювати на ділянці шириною не менш 100 мм по всій довжині.
Крайки елементів виробів (деталей), що мають наплавлення, повинні піддаватися візуальному контролю по всім периметрі.
Ширина зони контролю повинна становити +20 мм, де – ширина наплавлення в мм. Контролю підлягає кожна крайка з наплавленням.
Візуальному контролю підлягає не менш 10% довжини зварених сполук, якщо інші вимоги не зазначені в інструкції.
Візуальний контроль матеріалу, крайок елементів, що зварюються, і зварених швів проводиться з метою виявлення корозії на поверхні й поверхневих дефектах (тріщин, розшарувань, вм'ятин, раковин, пор, підрізів, западань між валиками шва, раковин, свищів, жужільних включень), викликаних технологією виготовлення (умовами зберігання) або транспортуванням, підтвердження наявності й правильності таврування, а також відповідності форми (типу) оброблення крайок, підметів зварюванню, вимогам робочих креслень і ТУ на виготовлення.
Вимірювальний контроль проводиться з метою виміру розмірів зварених швів і поверхневих дефектів, виявлених при візуальному контролі, а також підтвердження відповідності основних розмірів виробів (деталей, складальних одиниць) вимогам стандартів, технічної умови й паспортів виробів.
Вимірювальний контроль зварених швів виконують через один метр по довжині кожного контрольованого шва, але не менш чим у трьох перетинах звареного шва.
Таблиця 1. Контрольовані параметри й вимоги до візуального й вимірювального контролю напівфабрикатів
| Контрольований параметр
|
Вид контролю
|
Вимоги до контролю
|
| 1. Зовнішній і внутрішній діаметр труби
|
Вимірювальний
|
Вимір і з обох кінців. Вимір вироблятися при постановці труб по внутрішньому діаметрі.
|
| 2. Товщина аркуша й стінки труби,
|
Вимірювальний
|
Вимір з обох кінців труби не менш чим у двох перетинах. Вимір аркуша не менш чим у двох перетинах (по довжині, ширині) з кожної сторони аркуша.
|
| 3. Овальність труби.
|
Вимірювальний
|
Вимір розміру з обох кінців.
|
| 4. Кривизна труби.
|
Вимірювальний
|
Вимір кривизни на ділянці 1 м у перетинах труби по довжині.
|
| 5. Довжина труби.
|
Вимірювальний
|
Вимір не менш 3 труб (аркушів) з партії.
|
| 6. Ширина аркуша.
|
Вимірювальний
|
Вимір не менш 3 аркушів від партії.
|
| 7. Тріщини, плівки, заходи, раковини, розшарування.
|
Візуальний
|
Огляд зовнішньої поверхні неозброєним поглядом; огляд внутрішньої поверхні труб неозброєним оком (при наявність доступу) і за допомогою перископа, та ін. Дозволяється вирізка контрольних зразків довжиною не менш 200 мм у кількості не менш 2 шт. |
4.5 Порядок виконання візуального й вимірювального контролю підготовки й складання деталей під зварювання
При підготовці деталей під зварювання необхідно контролювати:
– наявність маркування й/або документації, що підтверджує приймання напівфабрикатів, деталей, складальних одиниць і виробів при вхідному контролі;
– наявність маркування виготовлювача матеріалу на деталях, підготовлених під зварювання;
– наявність видалення механічним шляхом зони термічного впливу в місці термічної (вогневий) різання заготівель;
– геометричну форму оброблених крайок, у т.ч. при підготовці деталей з різною номінальною товщиною стінки;
– геометричну форму оброблених внутрішніх поверхонь кільцевих деталей;
– форму підкладних пластин (кілець) і вставок, що розплавляються;
– чистоту (відсутність візуально спостережуваних забруднень, пилу, продуктів корозії, вологи, масла й т. п.), підметів зварюванню (наплавленню) крайок і прилягаючих до них поверхонь, а також підлягаючому не руйнуючому контролю ділянок матеріалу.
При складанні деталей під зварювання візуально необхідно контролювати:
– правильність установки підкладних пластин (кілець);
– правильність установки тимчасових технологічних кріплень;
– правильність складання й кріплення деталей у складальних пристосуваннях;
– правильність розташування й кількість прихаток, і їхня якість;
– правильність установки пристосувань для захисного газу;
– правильність нанесення флюсу, що активує, і захисної флюс-пасти;
– наявність захисного покриття від бризів розплавленого металу на поверхні деталей з аустенітних сталей, що зварюються ручним дуговим і напівавтоматичної (автоматичної) зварюванням електродом, що плавиться, у середовищі захисного газу;
– чистоту крайок і прилягаючих до них поверхонь деталей.
Вимірювальний контроль сполук, зібраних під зварювання, включає перевірку:
– розмірів швів приварки тимчасових технологічних кріплень;
– розміру перекриття деталей у сполуці;
– розмірів (довжина, висота) прихаток і їхнє розташування по довжині (периметру) сполуки;
– розміру зазору в замку дротової вставки, що розплавляється;
– розміру перелому осей циліндричних деталей труби й площин плоских деталей (аркушів);
– розміру не співвісності осей штуцера й отвору в корпусі (трубі);
– розміру розбіжності (відхилення) осей у кутових сполуках труб;
– розмірів ширини зони нанесення захисного покриття на поверхнях деталей;
Візуальному й вимірювальному контролю підготовки й складання деталей під зварювання підлягають не менш 20% деталей і сполук із числа представлених до приймання.
При виявленні відхилень від вимог робочих креслень, які можуть привести до погіршення якості зварених сполук, об'єм вибіркового контролю повинен бути збільшений удвічі для групи однотипних деталей (сполук). Деталі, забраковані при контролі, підлягають виправленню.
Зібрані під зварювання сполуки деталей, забраковані при контролі, підлягають розбиранню з наступним повторним складанням після усунення причин, що викликали їх первісне неякісне складання.
Візуальний контроль видалення матеріалу, підданого термічному впливу під час різання термічними способами, проводиться на кожній деталі, що піддавалася різанні.
4.6 Порядок виконання візуального й вимірювального контролю зварених сполук (наплавлень)
Візуальний і вимірювальний контроль зварених сполук (наплавлень) виконується при виробництві зварювальних (наплавочних) робіт і на стадії приймально-здавального контролю готових зварених сполук. У випадку, якщо контролюється багатошарова зварена сполука, візуальний контроль і реєстрація його результатів можуть проводитися після виконання кожного шару.
Пошаровий візуальний контроль у процесі зварювання виконується з метою виявлення неприпустимих поверхневих дефектів (тріщин, пор, включень, свищів, усадочних раковин, западань між валиками, напливів) у кожному шарі (валику) шва.
Таблиця 2. Контрольовані параметри й засоби вимірів при підготовці деталей під складання
| Контрольований параметр.
|
Засоби вимірів.
|
| 1. Перпендикулярність крайки.
|
Кутомір або шаблон універсальний. Вимір в одному місці.
|
| 2. Кут скосу крайки.
|
Кутомір або шаблон універсальний. Вимір в одному місці.
|
| 3. Притуплення крайки.
|
Штангенциркуль. Виміру у двох взаємно перпендикулярних перетинах (4 крапки) труб; виміру не менш чим у трьох крапках по довжині в сполуках аркушів.
|
| 4. Глибина скосу крайки.
|
Розмір довідковий, виміру не підлягає.
|
| 5. Ширина підкладки в замковій сполуці.
|
Штангенциркуль, лінійка. Виміру не менш чим у трьох крапках по довжині.
|
| 6. Товщина підкладки в замковій сполуці.
|
Штангенциркуль, лінійка. Виміру не менш чим у трьох крапках по довжині.
|
| 7. Кут скосу поверхні елемента, що з'єднується.
|
Кутомір або шаблон універсальний. Вимір в одному місці.
|
| 8. Відхилення торця.
|
Косинець і щуп (схил і лінійка або щуп). Виміру не менш чим трьох перетинах у зоні максимального зсуву.
|
| 9. Висота виступу.
|
Штангенциркуль. Виміру у двох взаємно перпендикулярних перетинах (4 крапки).
|
| 13. Номінальна товщина стінки.
|
Штангенциркуль. Виміру не менш чим у трьох крапках рівномірно по товщині.
|
| 14. Ширина підкладної пластини.
|
Штангенциркуль. Виміру не менш чим у трьох крапках по довжині.
|
| 15. Товщина підкладної пластини
|
Штангенциркуль. Виміру не менш чим у трьох крапках по довжині.
|
| 17. Товщина підкладного кільця.
|
Штангенциркуль. Виміру не менш чим у трьох крапках по довжині.
|
| 19. Діаметр кільця, що розплавляється.
|
Штангенциркуль. Виміру у двох взаємно перпендикулярних перетинах.
|
| 20. Товщина кільця, що розплавляється.
|
Штангенциркуль. Виміру не менш чим у трьох крапках рівномірно по периметрі.
|
| 27. Шорсткість.
|
Профілограф – профілометр, зразки шорсткості (порівняння), вимірювальні датчики ДШВ.
|
Виявлені при контролі дефекти підлягають виправленню перед початком зварювання наступного шару (валика) шва.
У виконаній звареній сполуці візуально варто контролювати:
– відсутність (наявність) поверхневих тріщин всіх видів і напрямків;
– відсутність (наявність) на поверхні зварених сполук дефектів (пор, включень, скупчень пор і включень, відшарувань, свищів, западань між валиками, а також місць торкання зварювальною дугою поверхні основного матеріалу);
– якість зачищення металу в місцях приварки тимчасових технологічних кріплень, гребінок індуктора й кріплення термоелектричних перетворювачів (термопар), а також відсутність поверхневих дефектів у місцях зачищення;
– якість зачищення поверхні звареної сполуки виробу (звареного шва й прилягаючих ділянок основного металу) під наступний контроль не руйнуючими методами;
– наявність маркування (таврування) шва й правильність її виконання.
У виконаній звареній сполуці вимірами необхідно контролювати:
– розміри поверхневих дефектів (пори, включення й ін.), виявлених при візуальному контролі;
– висоту й ширину шва, а також увігнутість і опуклість зворотної сторони шва у випадку доступності зворотної сторони шва для контролю;
– висоту (глибину) поглиблень між валиками;
– підрізи (глибину й довжину) основного металу; відсутність не проварів (за винятком конструктивних не проварів) із зовнішньої й внутрішньої сторони шва;
– розміри катета кутового шва;
– відсутність переломів осей зварених циліндричних елементів.
Таблиця 3. Вимоги до вимірів зварених швів
| Контрольований параметр.
|
Засоби вимірів.
|
| 1. Ширина шва.
|
Штангенциркуль або шаблон універсальний.
|
| 2. Висота шва.
|
Штангенциркуль.
|
| 3. Опуклість зворотної сторони шва.
|
Штангенциркуль, у тому числі модернізований. Виміру в 2 – 3 місцях у зоні максимальної величини.
|
| 4. Увігнутість шва.
|
Штангенциркуль, у т.ч. модернізований.
|
| 5. Глибина підрізу.
|
Пристосування для виміру глибини підрізів.
|
| 6. Катет кутового шва
|
Штангенциркуль або шаблон.
|
При вимірювальному контролі наплавленого антикорозійного покриття його товщину на циліндричних поверхнях проводити не менш чим через 0,5 м в осьовому напрямку й через кожні 60 градусів. По окружності при ручному наплавленні й 90 градусів при автоматичному наплавленні.
На плоских і сферичних поверхнях проводять не менш одного виміру на кожній ділянці розміром до 0,5 м х 0,5 м при автоматичному наплавленні.
При контролі кутових швів зварених сполук катети звареного шва вимірюють за допомогою спеціальних шаблонів. Визначення розмірів висоти, опуклості й увігнутості кутового шва виконується розрахунковим шляхом і тільки в тих випадках, коли ця вимога передбачена конструкторською документацією. Вимір опуклості, увігнутості й висоти кутового шва проводиться за допомогою шаблонів, наприклад шаблоном Ушерова-Маршака.
Вимірювальний контроль зварених сполук і наплавлень (висота й ширина звареного шва, товщина наплавлення, розміри катетів кутових швів, западання між валиками, опуклість і ввігнутість кореневого шва й т.д.), варто виконувати на ділянках шва, де допустимість цих показників викликає сумнів за результатами візуального контролю, якщо в інструкції не втримується інших вказівок.
4.7 Порядок виконання візуального й вимірювального контролю зварених конструкцій (вузлів, елементів)
Візуальний контроль зварених конструкцій (вузлів, елементів) передбачає перевірку:
– відхилень по взаємному розташуванню елементів звареної конструкції;
– наявності маркування зварених сполук;
– наявності маркування зварених конструкцій (вузлів);
– відсутності поверхневих ушкоджень матеріалу, викликаних відхиленнями в технології виготовлення, транспортуванням і умовами зберігання;
– відсутності не вилучених приварних елементів (технологічного кріплення, вивідних планок, гребінок,).
Вимірювальний контроль гнутих колін труб передбачає перевірку:
– відхилення від круглої форми (овальність) у будь-якому перетині гнутих труб (колін);
– радіуса гнутої ділянки труби (коліна);
– висоти гофри на внутрішньому обводі гнутої труби (коліна);
– граничних відхилень габаритних розмірів.
Вимірювальний контроль зварених виробів (деталей) – трійників, фланцевих сполук, секторних відводів, колекторів, трубних блоків і т.д. передбачає перевірку:
– розмірів перекосів осей циліндричних елементів;
– прямолінійності утворюючого виробу;
– відхилення штуцера від перпендикулярності щодо корпуса (труби, аркуша),
– відхилення осей кінцевих ділянок зварених секторних відводів;
– кривизни (прогину) корпуса (труби) зварених кутових сполук труб (зварка труби, штуцера);
– відхилення розмірів, що визначають розташування штуцерів у блоках;
– відхилення осі прямих блоків від проектного положення;
– відхилення габаритних розмірів зварених деталей і блоків.
4.8 Порядок виконання візуального й вимірювального контролю при усуненні дефектів у матеріалі й зварених сполуках (наплавленнях)
При ремонті дефектних ділянок візуально необхідно контролювати:
- повноту видалення дефекту, виявленого при візуальному контролі й контролі іншими методами не руйнуючого контролю;
- форму вибірки дефектної ділянки;
- форму обробки крайок вибірки;
- чистоту (відсутність візуально спостережуваних забруднень, пилу, продуктів корозії, масла й т. п.) поверхні вибірки й прилягаючих до неї поверхонь;
- ширину зони зачищення механічним шляхом поверхонь матеріалу, що прилягають до крайок вибірки;
- відсутність (наявність) дефектів (тріщин, пор, включень, скупчень пор і включень, свищів, напливів, усадочних раковин, підрізів, не проварів, бризів розплавленого металу, западань між валиками, т. п.) на поверхні шва заварки вибірки й на прилягаючим до вибірки ділянках матеріалу.
При ремонті дефектних ділянок у матеріалі й зварених сполуках виміром необхідно контролювати:
- розміри вибірки дефектної ділянки;
- розміри оброблення крайок вибірки (кут скосу, радіуси початку й закінчення вибірки, товщину перемички металу при виправленні тріщин і т. п.);
- ширину зони зачищення механічним шляхом ділянок матеріалу, що прилягають до крайок вибірки;
- розміри дефектів на поверхні шва заварки вибірки й прилягаючих до нього ділянках матеріалу, виявлені при візуальному контролі;
- шорсткість поверхонь вибірки й прилягаючих ділянок
- матеріалу в зоні їхнього зачищення (перед заваркою вибірки), а також поверхонь матеріалу перед проведенням наступних методів не руйнуючого контролю.
4.9 Порядок виконання візуального й вимірювального контролю при експлуатації, технічному діагностуванні (огляді)
Візуальний контроль матеріалу й зварених сполук виконують із метою виявлення поверхневих ушкоджень (тріщин, корозійних ушкоджень, деформованих ділянок, зовнішнього зношування елементів і т.д.), що утворилися в процесі експлуатації виробів.
Вимірювальний контроль матеріалу й зварених сполук виконують із метою визначення відповідності геометричних розмірів конструкцій і допустимості ушкоджень матеріалу й зварених сполук, виявлених при візуальному контролі вимогам робочих креслень, технічних умов, стандартів і паспортів.
При візуальному контролі матеріалу й зварених сполук перевіряють:
– відсутність (наявність) механічних ушкоджень поверхонь;
– відсутність (наявність) формозміни елементів конструкцій (деформовані ділянки, жолоблення, провисання й інші відхилення від первісного розташування);
– відсутність (наявність) тріщин і інших поверхневих дефектів, що утворилися у процесі експлуатації;
– відсутність корозійного й механічного зношування поверхонь.
При вимірювальному контролі стану матеріалу й зварених сполук визначають:
– розміри механічних ушкоджень матеріалу й зварених сполук;
– розміри деформованих ділянок матеріалу й зварених сполук, у тому числі довжину, ширину й глибину вм'ятин,
– овальність циліндричних елементів, у тому числі гибів труб;
– прямолінійність (прогин) утворюючої конструкції (елемента).
Розмітку поверхні для виміру товщини стінок рекомендується проводити термостійкими й маркерами, а при їхній відсутності – фарбою або крейдою.
Список літератури
1. Волченко В.Н. Контроль якості зварювання: Навчальний посібник для машинобудівних вузів – К., 1995
2. Антикайн П.А., Зиков А.К., Звєрков Б.В. Виготовлення й ремонт об'єктів надзору: Довідкове видання – К., 2006
3. Глизманенко Д.Л. Зварювання й різання металів: Підручник для технічних-професійно-технічних училищ. – К., 2001