Що перевіряють пневматичними випробуваннями. Програма випробувань трубопроводів на міцність та герметичність – максимальний тиск

ГОУ СПО «Челябінський державний промислово-гуманітарний технікум ім. Яковлєва А.В.»

Контрольна робота

З дисципліни: «Контроль якості зварних конструкцій»

Тема: «Пневматичні та механічні випробування»

Виконав:

Руднєв В.А.

Курс V група 505з

Керівник:

Панафідіна Г.В.

Форма навчання: заочна

Челябінськ 2009

Вступ

1. Механічні випробування

2. Пневматичні випробування

Список літератури

1. Механічні випробування

Руйнівні методи контролю зварних з'єднань. До руйнівних методів контролю належать способи випробування контрольних зразків з метою отримання необхідних характеристикзварного з'єднання.

Ці методи можуть застосовуватися як на контрольних зразках, так і на відрізках, вирізаних із самої сполуки. Внаслідок руйнівних методів контролю перевіряють правильність підібраних матеріалів, обраних режимів та технологій, здійснюють оцінку кваліфікації зварювальника.

Механічні випробування є одним із основних методів руйнівного контролю. За їх даними, можна судити про відповідність основного матеріалу та зварного з'єднання технічним умовам та іншим нормативам, передбаченим у даній галузі.

До механічних випробувань відносять: випробування зварного з'єднання в цілому на різних ділянках (наплавленого металу, основного металу, зони термічного впливу) на статичне (короткочасне) розтяг;

статичний вигин;

ударний вигин (на надрізаних зразках);

на стійкість до механічного старіння;

вимір твердості металу на різних ділянкахзварного з'єднання.

Контрольні зразки для механічних випробувань варять з того ж металу, тим самим методом і тим самим зварником, що і основний виріб.

У виняткових випадках контрольні зразки вирізають безпосередньо із контрольованого виробу. Варіанти зразків для визначення механічних властивостейзварного з'єднання показано на рис 1.

рис 1. Варіанти зразків для визначення механічних властивостей (розміри в мм): А-Б – на розтяг наплавленого металу (А) та зварного з'єднання (Б); В – на вигин; Г – на ударну в'язкість.

Статичним розтягуванням відчувають міцність зварних з'єднань, межу плинності, відносне подовження та відносне звуження. Статичний згин проводять визначення пластичності з'єднання за величиною кута вигину до утворення першої тріщини в розтягнутій зоні. Випробування на статичний вигин проводять на зразках з поздовжніми та поперечними швами зі знятим посиленням шва врівень з основним металом.

Ударний вигин - випробування, що визначає ударну в'язкість зварного з'єднання. За результатами визначення твердості можна судити про міцнісних характеристиках, структурні зміни металу та про стійкість зварних швів проти крихкої руйнації Залежно від технічних умоввиріб може зазнавати ударного розриву. Для труб малого діаметра з поздовжніми та поперечними швами проводять випробування на сплющення. Мірою пластичності служить величина просвіту між поверхнями, що підтискаються при появі першої тріщини. Металографічні дослідження зварних з'єднань проводять для встановлення структури металу, якості зварного з'єднання, виявляють наявність та характер дефектів. По виду зламу встановлюють характер руйнування зразків, вивчають макро- та мікроструктуру зварного шва та зони термічного впливу, судять про будову металу та його пластичність.

Макроструктурний аналіз визначає розташування видимих ​​дефектів та його характер, і навіть макрошліфи і злами металу. Його проводять неозброєним оком або під лупою з 20-кратним збільшенням.

Мікроструктурний аналіз проводиться із збільшенням у 50-2000 разів за допомогою спеціальних мікроскопів. При цьому методі можна виявити оксиди на межах зерен, перепал металу, частинки неметалевих включень, величину зерен металу та інші зміни у його структурі, спричинені термічним обробленням. При необхідності роблять хімічний та спектральний аналіз зварних сполук.

Спеціальні випробування виконують відповідальних конструкцій. Вони враховують умови експлуатації та проводяться за методиками, розробленими для даного виду виробів.

2. Пневматичні випробування

Пневматичні випробування у випадках, коли неможливо виконати гідравлічні випробування. Пневматичні випробування передбачають заповнення судини стисненим повітрям під тиском, що перевищує 10-20 кПа атмосферне або 10 - 20% вище робітника. Шви змочують мильним розчином або занурюють виріб у воду. Відсутність пухирів свідчить про герметичність. Існує варіант пневматичних випробувань з гелієвим течешукачем. Для цього всередині судини створюють вакуум, а зовні його обдують сумішшю повітря з гелієм, який має виняткову проникність. Потрапив усередину гелій відсмоктується і потрапляє на спеціальний прилад - течешукач, що фіксує гелій. За кількістю уловленого гелію судять про герметичність судини. Вакуумний контроль проводять тоді, коли неможливо виконати інші види випробувань.

Герметичність швів можна перевірити гасом. Для цього одну сторону шва за допомогою пульверизатора фарбують крейдою, а іншу – змочують гасом. Гас має високу проникаючу здатність, тому при нещільних швах зворотний бік забарвлюється в темний тонабо з'являються плями.

Випробування стисненим повітрям (пневматичне випробування). Це випробування застосовується для перевірки судин та труба дротів на герметичність, як правило, тільки при робочому тиску виробу. Щільність зварних з'єднань перевіряють мильним розчином або зануренням судини у воду. У місцях пропуску газу з'являються бульбашки.

Зовнішній огляд - найбільш поширений і доступний вид контролю, що не потребує матеріальних витрат. Цей контроль піддають всі види зварних з'єднань, незважаючи на використання подальших методів. При зовнішньому огляді виявляють майже всі види зовнішніх недоліків. При цьому виді контролю визначають не провари, напливи, підрізи та інші дефекти, доступні для огляду. Зовнішній огляд виконують неозброєним оком або використовують лупу з 10-кратним збільшенням. Зовнішній огляд передбачає як візуальне спостереження, а й обмір зварних з'єднань і швів, і навіть замір підготовлених кромок. В умовах масового виробництва існують спеціальні шаблони, що дозволяють з достатньою мірою точності виміряти параметри зварних швів.

У разі одиничного виробництва зварні з'єднання обмірюють універсальними мірювальними інструментами чи стандартними шаблонами, приклад яких наведено на рис.2.

Рис. 2 Вимірювання оброблення кромок, зазорів та розмірів швів шаблоном ШС-2

Набір шаблонів ШС-2 є комплектом сталевих пластинок однакової товщини, розташованих на осях між двома щоками. На кожній осі закріплено по 11 пластин, які з двох сторін підтискаються плоскими пружинами. Дві пластини призначені для перевірки вузлів оброблення кромок, решта - для перевірки ширини та висоти шва. За допомогою цього універсального шаблону можна перевіряти кути розділення кромок, зазори та розміри швів стикових, таврових та кутових з'єднань.

Непроникність ємностей та судин, що працюють під тиском, перевіряють гідравлічними та пневматичними випробуваннями. Гідравлічні випробування бувають із тиском, наливом або поливом водою. Для випробування наливом зварні шви сушать або протирають насухо, а ємність заповнюють водою так, щоб волога не потрапила на шви. Після наповнення ємності водою всі шви оглядають, відсутність вологих швів свідчить про їхню герметичність.

Випробування поливом піддають громіздкі вироби, у яких є доступ до швів з двох сторін. Одну сторону виробу поливають водою зі шланга під тиском та перевіряють герметичність швів з іншого боку.

При гідравлічному випробуванні з тиском посудину наповнюють водою та створюють надлишковий тиск, що перевищує в 1,2-2 рази робочий тиск У такому стані виріб витримують протягом 5-10 хвилин. Герметичність перевіряють за наявністю вологи наливами та величиною зниження тиску. Усі види гідравлічних випробувань проводять за позитивних температур.

Список літератури

1. Волченко В.М. «Контроль якості зварювання» – М: Машинобудування, 1995 р.

2. Степанов В.В. Довідник зварювальника. Вид. 3 - е.М., "Машинобудування", 1974

Пневматичне випробування трубопроводівздійснюють для перевірки їх на міцність та щільність або тільки на щільність. В останньому випадку трубопровід повинен бути попередньо випробуваний на міцність гідравлічним способом. Аміачні та фреонові трубопроводи на міцність гідравлічним способом не відчувають.

Пневматичне випробування потрібно виробляти повітрям або інертним газом, для чого використовують пересувні компресориабо заводську мережу стисненого повітря.

У виняткових випадках, що випливають із вимог проекту, дозволяється проводити пневматичне випробування трубопроводів на міцність із відступом від наведених у таблиці даних. При цьому випробування необхідно проводити у суворій відповідності до спеціально розробленої (для кожного випадку) інструкції, що забезпечує належну безпеку робіт.

Пневматичне випробування на міцність надземних чавунних, а також фаолітових та скляних трубопроводів забороняється.У разі встановлення на сталевих трубопроводахчавунної арматури (крім арматури з ковкого чавуну) пневматичне випробування на міцність допускається при тиску не вище 4 кгс/см 2 при цьому вся чавунна арматура повинна пройти попереднє гідравлічне випробуванняна міцність відповідно до ГОСТ.

Тиск у трубопроводі слід піднімати поступово, проводячи його огляд при досягненні: 0,6 від випробувального тиску для трубопроводів з робочим тиском до 2 кгс/см 2 ; 0,3 і 0,6 від випробувального тиску для трубопроводів з робочим тиском вище 2 кгс/см 2 .

Під час огляду трубопроводу збільшення тиску не допускається. Остаточний огляд проводять під час робочого тиску і поєднують з випробуванням трубопроводу на щільність. При цьому герметичність зварних стиків, фланцевих з'єднань та сальників перевіряють шляхом обмазування їх мильним або іншим розчином.

Обстукування молотком трубопроводу, що знаходиться під тиском, не допускається.

Результати пневматичного випробування визнають задовільними, якщо за час випробування на міцність не відбулося падіння тиску за манометром і при подальшому випробуванні на щільність у зварних швах, фланцевих з'єднаннях та сальниках не виявлено витоків, перепусток.

Трубопроводи, що транспортують сильнодіючі отруйні речовинита інші продукти з токсичними властивостями, зріджені нафтові гази, горючі та активні гази, а також легкозаймисті та горючі рідини, що транспортуються при температурах, що перевищують температуру їх кипіння, піддають додатковому випробуваннюна густину.

І тут випробування проводять із визначенням падіння тиску. Цехові трубопроводи, що транспортують перелічені вище товари, проходять додаткові випробування на щільність разом із обладнанням, якого їх приєднують.

Випробування на щільність з визначенням падіння тиску можна проводити тільки після вирівнювання температур усередині трубопроводу, для чого на початку і наприкінці ділянки слід встановити термометри. Тривалість випробувань міжцехових трубопроводів на щільність із визначенням падіння тиску встановлена ​​проектом; вона має бути не менше 12 год.

Падіння тиску в трубопроводі за час випробування його на густину визначають за формулою:

ДЯ = 10О / Ркон X Рнач

де ДЯ величина падіння тиску, %;

Ркон і Рнач сума манометричного та барометричного тисків відповідно в кінці та на початку випробування, кгс/см 2 ;

Ткон і Тнач абсолютна температура повітря або газу відповідно в кінці та на початку випробування град.

Тиск і температуру повітря або газу в трубопроводі визначають як середнє арифметичне показання всіх манометрів і термометрів, встановлених на трубопроводі.

Міжцеховий трубопровід з умовним проходом 250 мм визнають таким, що витримав додаткове випробування. густина, якщо падіння тиску в ньому за 1 год у відсотках від випробувального тиску становить не більше: 0,1 при транспортуванні токсичних продуктів; 0,2 при транспортуванні вибухонебезпечних, легкозаймистих, горючих та активних газів (у тому числі і зріджених).

При випробуванні трубопроводів інших діаметрів норми падіння в них визначають, помножуючи наведені вище цифри на коефіцієнт поправки.

На час проведення пневматичних випробувань як усередині приміщень, так і зовні необхідно встановлювати зону, що охороняється, і відмічати її прапорцями. Мінімальна відстаньв будь-якому напрямку від трубопроводу, що випробовується, до межі зони: при надземній прокладці 25 м, а при підземній 10 м.

Для спостереження за зоною, що охороняється, встановлюють контрольні пости. Під час підйому тиску в трубопроводі і при випробуванні його на міцність не допускається перебування людей в зоні, що охороняється, крім осіб, спеціально виділених для цієї мети і проінструктованих. На результати пневматичних випробувань трубопроводу є акт.