Дефекты стальных труб
Автор: Волков Семён
Дата публикации: 28 Апреля 2024
Содержание:
Обсудим более детально, как форма, размер и уникальные характеристики дефектов могут отличать строительные и технологические недостатки.
Основные типы повреждений
Есть огромное количество различных повреждений трубы. Для более простого восприятия данных, можно составить схему.
| Название дефекта и категории | Определение и описание | Особенности происхождения |
| Царапины, риски, надрезы – механическое происхождение (МП) | Это повреждение внешней поверхности изделия, которое образуется вследствие контакта с другим твердым телом с острыми краями | На металле образуется брак из-за однократного или многократного воздействия на поверхность объектов разной степени прочности и геометрии |
| Задиры (МП) | В плане и разрезе такой брак имеет зазубренные края и неровности на поверхности | Прочность металла для образования задир должна быть меньше прочности связи трения изделия и другого тела |
| Забоины (МП) | Повреждения, которые образуются на поверхности за счет динамического взаимодействия с телом повышенной прочности | В стенках трубы возникает серьезное напряжение, а размер, геометрия и глубина забоины зависит от степени влияния другого тела на изделие |
| Вмятины (МП) | Этот брак возникает из-за влияния на поверхность динамически или статически твердого тела без острых краев. У вмятин плавное сопряжение и углубления. | В соответствии с ГОСТ, глубина вмятин влияет на степень обработки поверхности – выпрямление или удаление. |
| Эрозийные нарушения внутренней поверхности (МП) | Это механическая эрозия, при которой верхний слой металла уносится потоком рабочей жидкости с вкраплениями твердых частиц | Такой дефект возникает вследствие обработки изделия или заготовки, трубы. Также есть вероятность появления трещин |
| Сплошная или равномерная коррозия – дефекты коррозийного происхождения (ДКР) | Окисление металла равно диаметру трубы и равномерно распределено по поверхности, распространяется с одинаковой скоростью по площади | — |
| Неравномерная (ДКР) | Повреждения металла на разных участках отличается по площади и скорости распространения | — |
| Местная, точечная, пятнами, язва (ДКР) | Коррозия образуется на разных участках металла, и имеет вид раковины или пятна | — |
| Питтинговая коррозия | Характеризуется сквозными отверстиями из-за окисления металла | — |
| Межкристаллическая | Окисление стремительно распространяется по границах зерен металла | — |
| Трещины, расслоения, рванины, закаты и клепы – технологические дефекты (ТД) | Возникают вследствие несоблюдения технологического цикла создания изделий | — |
| Брызги, застывшие капли металла – дефекты сварных работ (ДСР) | Это прилипание или сплавливание отдельных металлических соединений на изделии | — |
| Прижог, законтачивание | Возникает из-за краткосрочного или длительного контакта изделия с токопроводящими элементами. Также наблюдается копоть, обугливание или эрозия металла. | — |
Ранее мы анализировали ключевые проблемы, связанные с трубами. Теперь же давайте более детально рассмотрим те ошибки, которые могут ухудшать качество сварных конструкций.
Дефекты сварных швов
Начнем обсуждение с внешних повреждений труб, хотя существуют также и внутренние.
- Трещины, образующиеся при высоких температурах, являются результатом кристаллизации металла, когда его пластичность и растяжимость снижаются. Они обычно образуются на участках, где граничат зерна кристаллической решетки предмета.
- Трещины из-за холода формируются после того, как сварной шов остывает, вызванные увеличенным напряжением из-за фазовых изменений.
- Порами называют внутренние полости в сварном шве, которые заполняются газами, не успевшими покинуть зону. Их форма может быть круглой или вытянутой, а их размеры определяются характеристиками газовых пузырьков. Главным фактором образования пор являются некачественная обработка поверхности, наличие ржавчины, примесей и других типов загрязнений.
- Инкапсулированный шлак представляет собой пустоты, заполненные шлаком, не успевшим всплыть. Это явление возникает в результате слишком быстрого процесса сварки или при неоднозначности подготовки деталей для сварки.
- Встроенные элементы вольфрама образуются на стыковой сварке при применении электродов из вольфрама. Происходит это вследствие нарушения техники безопасности и коротких замыканий.
Замечены следующие внешние повреждения:
- Непровар представляет собой ситуацию, когда части металла не сплавляются между собой из-за недостаточного электрического тока, неправильного выполнения процесса сварки или плохого качества подготовки рабочей поверхности.
- Образование углубления вдоль линии основного металла и сварного шва называется подрезом. Нередким изъяном он становится благодаря большой скорости сварки и увеличенному напряжению дуги.
- Наплыв определяется как процесс накопления материала на основном металле без его сплавления. Этот процесс обусловлен недостаточно высоким темпом сварки или сниженным напряжением сварочной дуги.
- Прожог - это проникающее отверстие в основном металлическом материале, которое образуется из-за низкой скорости сварочного процесса при высоком электрическом токе.
- Когда говорят о незаваренном кратере, имеют в виду глубокое углубление, образующееся там, где дуга резко отделяется от конца сварного шва. Такой дефект становится результатом недостаточной квалификации работника.
- Оксидная пленка или окалина - это результат поверхностного окисления, происходящего в следствие неправильной обработки рабочей поверхности или неправильной подачи защитного газа.
- Углубление, напоминающее воронку, которое образуется на сварной строчке из оболочки или большой поры, называется свищ. Этот дефект можно обнаружить визуально, а чтобы его устранить, требуется повторная сварка соединения.
Изучили дефекты стальных труб, теперь настал момент для рассмотрения технологий и инструментов, способных помочь в выявлении некачественного продукта.
Методы определения дефектов трубопроводов
Были разработаны и защищены патентами множество методов для выявления брака в металлургической продукции, включая трубопровод. Главное назначение - предоставлять возможность для устранения недостатков труб. Наиболее распространенные методы:
- Метод вихретоков основывается на применении и измерении вихревых токов, которые возникают вблизи внутренних неисправностей. Данные о типе и характеристиках дефекта получаются после обработки исходящих сигналов. Основным преимуществом данного метода является ускоренная диагностика и минимальная ошибка.
- Приборы, работающие по принципу ультразвука, используют эхо-технику и метод теневого контроля. Ультразвуковое излучение направляется на сварочный шов, после чего регистрируются звуковые изменения. Главное достоинство – это возможность применения данного подхода как к металлическим, так и к пластмассовым изделиям.
- Магнитопорошковый метод является наиболее явным способом обнаружения трещин. Специалист применяет порошок к сварному шву и благодаря магнитному полю обнаруживает изъяны. Преимущество этого подхода - в быстром и точном нахождении дефектов, но демагнитизация больших деталей может быть сложной.
Акустическое оборудование используется также для труб из полипропилена. Металлические дефекты могут происходить из-за неправильного технологического процесса или производственного брака. Кроме того, на это могут повлиять невыполнение требований к подготовке рабочей зоны для сварного шва.
