Co sprawdza się za pomocą testów pneumatycznych. Program testowania wytrzymałości i szczelności rurociągu — maksymalne ciśnienie

GOU SPO „Cheljabinsk State Industrial and Humanitarian College im. V.I. Jakowlewa A.W.”

Kontroluj robota

Według dyscypliny: „Kontrola jakości konstrukcji spawanych”

Temat: „Testy pneumatyczne i mechaniczne”

Zakończony:

Rudniew W.A.

Kurs V grupa 505z

Kierownik:

Panafidina G.V.

Forma studiów: niestacjonarne

Czelabińsk 2009

Wstęp

1. Testy mechaniczne

2. Testy pneumatyczne

Bibliografia

1. Testy mechaniczne

Niszczące metody kontroli złączy spawanych. Metody kontroli niszczącej obejmują metody badania próbek kontrolnych w celu uzyskania: wymagane cechy złącze spawane.

Metody te można stosować zarówno na próbkach kontrolnych, jak i na segmentach wyciętych z samego stawu. W wyniku metod kontroli niszczącej sprawdzana jest poprawność doboru materiałów, wybranych trybów i technologii oraz oceniana jest kwalifikacja spawacza.

Badania mechaniczne to jedna z głównych metod badań niszczących. Na podstawie ich danych można ocenić zgodność materiału bazowego i złącza spawanego ze specyfikacjami technicznymi i innymi normami przewidzianymi w tej branży.

Badania mechaniczne obejmują: badanie złącza spawanego jako całości w różnych jego przekrojach (metal osadzany, metal nieszlachetny, strefa wpływu ciepła) na rozciąganie statyczne (krótkotrwałe);

zgięcie statyczne;

gięcie udarowe (na próbkach z karbem);

dla odporności na starzenie mechaniczne;

pomiar twardości metalu różne obszary złącze spawane.

Próbki kontrolne do badań mechanicznych są spawane z tego samego metalu, tą samą metodą i przez tego samego spawacza co główny produkt.

W wyjątkowych przypadkach próbki kontrolne są wycinane bezpośrednio z kontrolowanego produktu. Przykładowe opcje do oznaczania właściwości mechaniczne złącze spawane pokazano na rysunku 1.

Rysunek 1. Warianty próbek do wyznaczania właściwości mechanicznych (wymiary w mm): A-B - dla rozciągania napawanego metalu (A) i złącza spawanego (B); B - do gięcia; G - siła uderzenia.

Naprężenie statyczne bada wytrzymałość złączy spawanych, granicę plastyczności, wydłużenie względne i przewężenie względne. Gięcie statyczne wykonuje się w celu określenia plastyczności połączenia o wielkość kąta gięcia przed powstaniem pierwszego pęknięcia w strefie rozciąganej. Próby zginania statycznego przeprowadzane są na próbkach ze spoinami wzdłużnymi i poprzecznymi z usuniętym zbrojeniem spoiny, w jednej płaszczyźnie z metalem podstawowym.

Zginanie udarowe to test, który określa udarność złącza spawanego. Na podstawie wyników określania twardości można ocenić charakterystyka wytrzymałościowa, zmian strukturalnych w metalu i stabilności spoin na kruche pękanie. W zależności od specyfikacje produkt może być narażony na pęknięcie uderzeniowe. W przypadku rur o małych średnicach ze szwami wzdłużnymi i poprzecznymi przeprowadzane są testy spłaszczania. Miarą plastyczności jest szczelina pomiędzy prasowanymi powierzchniami w momencie pojawienia się pierwszego pęknięcia. Prowadzone są badania metalograficzne złączy spawanych w celu ustalenia struktury metalu, jakości złącza spawanego oraz identyfikacji obecności i charakteru wad. Według rodzaju pęknięcia ustala się charakter zniszczenia próbek, bada się makro- i mikrostrukturę spoiny oraz strefę wpływu ciepła, ocenia się strukturę metalu i jego plastyczność.

Analiza makrostrukturalna określa lokalizację widocznych defektów i ich charakter, a także makroprzekroje i pęknięcia metalu. Wykonywany jest gołym okiem lub pod lupą o powiększeniu 20x.

Analizę mikrostrukturalną przeprowadza się przy powiększeniu 50-2000 razy przy użyciu specjalnych mikroskopów. Metodą tą można wykryć tlenki na granicach ziaren, wypalenie metalu, cząstki wtrąceń niemetalicznych, wielkość ziaren metalu oraz inne zmiany jego struktury spowodowane obróbka cieplna. W razie potrzeby wykonaj analizę chemiczną i spektralną złączy spawanych.

Specjalne testy są przeprowadzane dla krytycznych konstrukcji. Uwzględniają warunki pracy i są przeprowadzane zgodnie z metodami opracowanymi dla tego typu produktu.

2. Testy pneumatyczne

Próby pneumatyczne w przypadkach, gdy nie ma możliwości wykonania prób hydraulicznych. Próby pneumatyczne polegają na napełnieniu zbiornika sprężonym powietrzem o ciśnieniu przewyższającym ciśnienie atmosferyczne o 10-20 kPa lub o 10-20% wyższym od roboczego. Szwy należy zwilżyć wodą z mydłem lub zanurzyć produkt w wodzie. Brak bąbelków wskazuje na szczelność. Istnieje wariant testów pneumatycznych z detektorem wycieku helu. W tym celu wewnątrz naczynia wytwarzana jest próżnia, a na zewnątrz wdmuchiwana jest mieszanina powietrza i helu, która ma wyjątkową przepuszczalność. Hel, który dostał się do środka, jest odsysany i spada na specjalne urządzenie - wykrywacz nieszczelności, który naprawia hel. Na podstawie ilości uwięzionego helu ocenia się szczelność naczynia. Kontrola podciśnienia jest przeprowadzana, gdy niemożliwe jest wykonanie innego rodzaju testów.

Szczelność szwów można sprawdzić za pomocą nafty. Aby to zrobić, jedną stronę szwu maluje się kredą za pomocą pistoletu natryskowego, a drugą stronę zwilża się naftą. Nafta ma wysoką zdolność penetracji, dlatego przy luźnych szwach odwrotna strona jest pomalowana ciemny ton lub pojawiają się plamy.

Test sprężonego powietrza (test pneumatyczny). Test ten służy do sprawdzania szczelności zbiorników i przewodów rurowych, z reguły tylko przy ciśnieniu roboczym produktu. Gęstość złączy spawanych sprawdza się roztworem mydła lub zanurzając naczynie w wodzie. W miejscach, w których przepływa gaz, pojawiają się bąbelki.

Inspekcja zewnętrzna jest najczęstszym i najbardziej przystępnym rodzajem kontroli, który nie wymaga kosztów materiałowych. Kontroli tej podlegają wszystkie rodzaje złączy spawanych, pomimo stosowania dalszych metod. Badanie zewnętrzne ujawnia prawie wszystkie rodzaje wad zewnętrznych. Przy tego rodzaju kontroli nie określa się przebić, zacieków, podcięć i innych widocznych defektów. Badanie zewnętrzne wykonuje się gołym okiem lub za pomocą lupy o powiększeniu 10x. Kontrola zewnętrzna obejmuje nie tylko obserwację wizualną, ale również pomiary spawanych połączeń i szwów oraz pomiar przygotowanych krawędzi. W produkcji seryjnej dostępne są specjalne szablony, które pozwalają mierzyć parametry spoin z wystarczającą dokładnością.

W warunkach pojedynczej produkcji złącza spawane są mierzone za pomocą uniwersalnych narzędzi pomiarowych lub standardowych szablonów, których przykład pokazano na ryc. 2.

Ryż. 2 Pomiar krawędzi cięcia, szczelin i wymiarów szwów za pomocą szablonu ShS-2

Zestaw szablonów ShS-2 to zestaw stalowych płyt o tej samej grubości, umieszczonych na osiach między dwoma policzkami. Na każdej z osi zamocowanych jest 11 płytek, które są dociskane z obu stron przez płaskie sprężyny. Dwie płytki służą do sprawdzania węzłów krawędzi tnących, pozostałe - do sprawdzania szerokości i wysokości szwu. Za pomocą tego wszechstronnego szablonu można sprawdzić kąty ukosowania, odstępy i wymiary spoin połączeń doczołowych, teowych i pachwinowych.

Szczelność pojemników i zbiorników pracujących pod ciśnieniem sprawdzana jest hydraulicznie i testy pneumatyczne. Testy hydrauliczne obejmują ciśnienie, napełnianie lub podlewanie. Do próby zalewania spoiny suszy się lub wyciera do sucha, a pojemnik napełnia wodą, aby do spoin nie dostała się wilgoć. Po napełnieniu pojemnika wodą sprawdzane są wszystkie szwy, brak mokrych szwów wskazuje na ich szczelność.

Testom nawadniania poddawane są produkty wielkogabarytowe, które mają dostęp do szwów z obu stron. Z jednej strony wylewamy wodę z węża pod ciśnieniem i sprawdzamy szczelność szwów z drugiej strony.

W hydraulicznym teście ciśnieniowym zbiornik jest wypełniony wodą i nadciśnienie, przekraczając ciśnienie robocze o 1,2-2 razy. W tym stanie produkt jest przechowywany przez 5 do 10 minut. Szczelność sprawdza się na podstawie obecności wilgoci w masie i wielkości spadku ciśnienia. Wszystkie rodzaje testów hydraulicznych przeprowadzane są w temperaturach dodatnich.

Bibliografia

1. Volchenko V.N. "Kontrola jakości spawania" - M: Mashinostroenie, 1995

2. Stiepanow W.W. Podręcznik spawacza. Wyd. 3 - e.M., "Inżynieria", 1974

Testy pneumatyczne rurociągów przeprowadzane w celu sprawdzenia ich wytrzymałości i gęstości lub tylko gęstości. W tym drugim przypadku rurociąg należy wstępnie przetestować pod kątem wytrzymałości metodą hydrauliczną. Rurociągi amoniaku i freonu nie są testowane hydraulicznie pod kątem wytrzymałości.

Testy pneumatyczne mają być przeprowadzane z powietrzem lub gazem obojętnym, do którego są używane kompresory mobilne lub fabryczna sieć sprężonego powietrza.

W wyjątkowych przypadkach, wynikających z wymagań projektu, dopuszcza się wykonanie pneumatycznej próby wytrzymałościowej rurociągów z odchyleniem od danych podanych w tabeli. W takim przypadku badanie należy przeprowadzić ściśle według specjalnie opracowanej (dla każdego przypadku) instrukcji zapewniającej właściwe bezpieczeństwo pracy.

Test wytrzymałości pneumatycznej Rurociągi żeliwne, faolityczne i szklane są zabronione. W przypadku instalacji na rurociągi stalowe, kształtki żeliwne (z wyjątkiem kształtek z żeliwa sferoidalnego), dopuszcza się pneumatyczną próbę wytrzymałości przy ciśnieniu nieprzekraczającym 4 kgf / cm2, natomiast wszystkie kształtki żeliwne muszą przejść wstępną próba hydrauliczna siła zgodnie z GOST.

Ciśnienie w badanym rurociągu należy stopniowo zwiększać, sprawdzając je, gdy osiągnie: 0,6 ciśnienia próbnego dla rurociągów o ciśnieniu roboczym do 2 kgf / cm 2; 0,3 i 0,6 ciśnienia próbnego dla rurociągów o ciśnieniu roboczym powyżej 2 kgf / cm2.

Podczas kontroli rurociągu wzrost ciśnienia nie jest dozwolony. Kontrola końcowa przeprowadzana jest pod ciśnieniem roboczym i połączona z próbą szczelności rurociągu. Jednocześnie sprawdzana jest szczelność połączeń spawanych, połączeń kołnierzowych i dławnic poprzez powlekanie ich mydłem lub innym roztworem.

Nabijanie rurociągu pod ciśnieniem młotkiem jest niedozwolone.

Wyniki próby pneumatycznej uznaje się za zadowalające, jeśli podczas próby wytrzymałościowej nie nastąpił spadek ciśnienia na manometrze, a podczas późniejszej próby szczelności nie stwierdzono przecieków ani szczelin w spoinach, połączeniach kołnierzowych i dławnicach.

Transport rurociągów silne substancje toksyczne oraz inne produkty o właściwościach toksycznych, gazy płynne, gazy palne i aktywne oraz ciecze palne i palne przewożone w temperaturach powyżej ich temperatury wrzenia, poddany dalszym testom dla gęstości.

W takim przypadku badanie przeprowadza się z określeniem spadku ciśnienia. Rurociągi sklepowe transportujące w/w produkty przechodzą dodatkowe badania gęstości wraz z osprzętem, do którego są podłączone.

Próbę gęstości z określeniem spadku ciśnienia można przeprowadzić dopiero po wyrównaniu się temperatur wewnątrz rurociągu, dla których na początku i na końcu odcinka próbnego należy zamontować termometry. Czas trwania badań rurociągów międzyzakładowych pod kątem gęstości z wyznaczeniem spadku ciśnienia jest ustalany w projekcie; musi to być co najmniej 12 godzin.

Spadek ciśnienia w rurociągu podczas próby gęstości określa wzór:

DYA=10O / Rkon X Rnach

gdzie DYa wartość spadku ciśnienia, %;

Rcon i Rnach suma ciśnienia względnego i barometrycznego, odpowiednio, na końcu i na początku badania, kgf/cm 2 ;

Tcon i Tnach to bezwzględna temperatura powietrza lub gazu, odpowiednio na końcu i na początku testu, deg.

Ciśnienie i temperatura powietrza lub gazu w rurociągu jest określana jako średnia arytmetyczna odczytów wszystkich manometrów i termometrów zainstalowanych na rurociągu.

Uznaje się, że rurociąg międzyzakładowy o warunkowym przejściu 250 mm przeszedł pomyślnie dodatkowy test. gęstość, jeżeli spadek ciśnienia w nim przez 1 godzinę jako procent ciśnienia próbnego nie przekracza: 0,1 podczas transportu produktów toksycznych; 0,2 podczas transportu gazów wybuchowych, palnych, palnych i aktywnych (w tym skroplonych).

Podczas testowania rurociągów o innych średnicach, szybkości opadania w nich określa się, mnożąc powyższe liczby przez współczynnik korygujący.

Na czas przeprowadzania testów pneumatycznych zarówno wewnątrz jak i na zewnątrz konieczne jest wyznaczenie obszaru chronionego i oznaczenie go flagami. Minimalna odległość w dowolnym kierunku od badanego rurociągu do granicy strefy: z ułożeniem nadziemnym 25 m, z ułożeniem podziemnym 10 m.

Stanowiska kontrolne są ustawione w celu monitorowania chronionego obszaru. W czasie wzrostu ciśnienia w rurociągu oraz podczas badań wytrzymałościowych w chronionym obszarze nie mogą przebywać ludzie, z wyjątkiem osób specjalnie do tego wyznaczonych i poinstruowanych. Sporządzana jest ustawa o wynikach prób pneumatycznych rurociągu.