1.31 Контрольні запитання

1 Які критерії якості прогнозування надійності трубопроводів. Якими вимогам вони повинні задовільняти. Як критерії якості класифікують за видами виконаних робіт?

2 Вкажіть параметри експлуатаційної надійності трубопроводу.

3 Назвіть види контролю при прийманні труб, які використовують при спорудженні трубопроводу.

4 Які вимоги ставлять до труб, що використовуються при спорудженні трубопроводів?

5 Що впливає на стійкість підземних трубопроводів?

6 Які нормативні документи регламентують проведення земляних робіт?

7 Хто здійснює контроль за якістю проведення робіт?

8 Назвіть схеми транспортування труб та вантажів. Від чого залежить вибір схеми?

9 Які документи регламентують якість виготовлення зварювальних матеріалів?

10 Які існують види контролю зварних з’єднань. Хто проводить контроль зварних з’єднань?

11 Які види контролю проводять при нанесенні ізоляційного покриття на трубопровід та їх характеристику?

12 Які існують схеми укладання трубопроводу? Від чого залежить вибір схеми?

13 В чому полягає контроль за якістю баластування трубопроводу? Хто проводить цей вид контролю зі сторони організації, яка споруджує трубопровід та від замовника?

14 Які існують види внутрішньотрубної діагностики трубопроводів? Охарактеризуйте їх?

15 Перелічіть основні групи показників якості продукції.

2 Поліетиленові трубопроводи

2.1 Загальні відомості про поліетиленові трубопроводи

Для забезпечення необхідного рівня якості зварювання під час будівництва поліетиленових газопроводів здійснюють:

- перевірку кваліфікації зварювальників;

- вхідний контроль якості застосовуваних труб і з'єднувальних деталей;

- технічний огляд зварювальних пристроїв (нагрівного інструмента, зварювального центратора та блока живлення);

- систематичний операційний контроль режимів зварювання;

- візуальний контроль (зовнішній огляд) зварних з'єднань і вимірювальний контроль геометричних параметрів;

- механічне випробовування зварних з'єднані);

- контроль зварних з'єднань фізичними методами.

Перевірка кваліфікації зварювальників. Кваліфікація зварювальників поліетиленових труб регламентується вимогами РСН 358-91 та «Положенням про атестацію зварювальників» [10].

Незалежно від наявності зазначеного посвідчення зварювальнику до початку роботи на об'єкті необхідно уточнити технологічні параметри зварювального процесу. За результатами візуального (вимірювального) контролю та механічних випробовувань не менш ніж трьох контрольних зварних з'єднань у разі виконання зварювання нагрітим інструментом встик та і одного з'єднання при терморезисторному зварюванні.

Перед допуском до роботи зварювальник повинен виконати зварювання пробних (допускних) з'єднань у випадку, якщо: зварювальник вперше приступає до зварювання газопроводу або мав перерву в роботі більше одного календарного місяця при зміні обладнання або технології зварювання.

Кожне пробне з'єднання підлягає візуальному і вимірювальному контролю геометричних розмірів, а також механічному випробовуванню згідно з нормативними вимогами. Якщо в результаті візуального або вимірювального контролю пробні з’єднання не відповідають вимогам або під час випробовування на розтяг зафіксовано крихке руйнування у площині зварювання – результат вважається незадовільним. У цьому випадку зварювальнику доведеться виконати подвійну кількість пробних з'єднань. Якщо повторна перевірка виявить незадовільний результат хоча би по одному зі з'єднань (під час візуального та вимірювального контролю) або у вирізаних зразках (під час випробовувань), то зварювальник до роботи не допускають і скеровують на повторне навчання.

Результати контролю пробних з'єднань оформляють у вигляді протоколу або висновку і додають до виконавчої документації на газопровід.

Кожному атестованому зварювальнику наказом по будівельно-монтажній організації має бути присвоєне персональне клеймо. На кожного зварювальника заводять формуляр відповідно до вимог «Правил безпеки в газовому господарстві».

Методи контролю поліетиленових труб і з'єднувальних деталей. Властивості матеріалу, який використовують у виробництві труб і маркувальних смуг, контролюють за супровідною документацією заводу-виробника (свідоцтво якості).

На виконання вхідного контролю кожна будівельно-монтажна організація має видати наказ, згідно з яким визначають осіб, відповідальних за цю процедуру. До складу комісії входять: головний інженер або виконуючий його обов'язки, один із виконробів і працівник виробничо-технічного відділу (не менше трьох членів). Вхідний контроль включає:

- перевірку наявності сертифікатів якості;

- зовнішній огляд труб;

- вимірювання геометричних розмірів;

- механічне випробовування відрізків труб.

Передусім під час вхідного контролю перевіряють наявність сертифікатів (свідоцтв) якості. У сертифікаті має бути вказано: завод-виробник; тип поліетилену, з якого виготовлена труба; геометричні розміри труби (зовнішній

діаметр, товщина стінки), призначення труби; відповідно до якого нормативного документа виготовлена, дата виготовлення, номер партії. Крім того, повинні бути вказані межа плинності та відносне видовження.

Кожна партія труби імпортного виробництва повинна пройти сертифікацію, тобто контроль на відповідність до вимог українських стандартів. Допускається сертифікувати продукцію заводу, а не кожну партію, якщо поставки стабільні.

Зовнішньому огляду підлягають 100 відсотків труб і з'єднувальних деталей, які імпортують з-за кордону. Головні вимоги контролю:

- труби повинні мати відповідний колір або кольорову смужку (для труб чорного кольору) відповідно до їх призначення;

- труби повинні мати гладкі зовнішню і внутрішню поверхні;

- допускаються незначні поздовжні смуги і хвилястість, якщо товщина стінки не виходить за допустимі межі;

- на поверхні труби не допускається наявність бульбашок, раковин, тріщин (якщо їх глибина перевищує 0,7 мм).

Під час зовнішнього огляду перевіряють також наявність і якість маркування на поверхні труби. Як правило, маркування наносять через кожен метр, але не рідше ніж через 1,5 м. На трубі зазначають назву заводу або його товарний знак, тип поліетилену, з якого виготовлена труба, зовнішній діаметр труби й товщину стінки, призначення труби (для транспортування газу, води, питної води), дату виготовлення труби, номер партії, згідно з яким нормативним документом вона виготовлена.

Вимірювання геометричних розмірів труби передбачає визначення її зовнішнього діаметра і товщини стінки.

Для труб діаметром 160 мм і менше за середній зовнішній діаметр приймають середнє арифметичне вимірів у двох перпендикулярних напрямах. Вимірювання виконують штангенциркулем точністю до 0,1 мм на відстані не менше 150 мм від торця труб.

Овальність кінців труб, як правило, не повинна «виводити» мінімальний і максимальний діаметри за межі їх номінального діаметра з урахуванням допусків. Допускається використовувати труби з овальністю не більш ніж 2 відсотки від діаметра, яку необхідно усувати при центруванні труб у зварювальному обладнанні.

Товщину стінки труб вимірюють мікрометром або точністю 0,01 мм з обох торців у чотирьох рівномірно розподілених по колу точках на відстані не менш ніж 10 мм від торця труби.

Для механічних випробовувань з кожної партії вирізають не менше п'яти відрізків труб по 0,5 м. Із цих відрізків вирізають по три зразки, котрі піддають розтягові. За результатами випробовувань складають протокол у двох примірниках

Якщо один із вимірів товщини стінки менший за допустимий, то такі труби бракують. Допустимі відхилення геометричних розмірів труб від номінальних показано в таблиці 2.1.

Таблиця 2.1 – Допустимі відхилення розмірів труб від номінальних

Діаметр труби, мм		Товщина стінки труби, мм
номінальний	допустиме відхилення	номінальний		допустиме відхилення
20	+0,3		2,3		+0,5
25	+0,3		2,3		+0,5
32	+0,3		3,0		+0,6
40	+0,3		3,7		+0,6
50	+0.3		4,6		+0,6
63	+0,6		3,6		+0,5
75	+0,7		4,3		+0,7
90	+0,9		5,2		+0,8
110	+1,0		6,3		+0,9
160	+1,5		9,1		+1,2
225	+2,1		12,8		+1,5
315	+2,9		17,9		+1,9

Під час випробовування на розтяг визначають границю плинності та відносне видовження. Для труб, що виготовлені з поліетилену, 63 границя плинності повинна бути більшою 19 МПа, а відносне видовження – понад 350 відсотків. Для труб, що виготовлені з поліетилену 80 границя плинності повинна бути більшою 15 МПа, а відносне видовження – понад 500 відсотків. Для ПЕ 100 границя плинності повинна бути більшою 20 МПа, і відносне видовження – понад 500 відсотків.

Контроль з'єднувальних деталей передбачає:

- перевірку на відповідність сертифікату;

- зовнішній огляд;

- вимірювання геометричних розмірів.

Геометричні розміри перевіряють спеціально виготовленим шаблоном та калібрами, що виготовляються для різних діаметрів труб. Коли калібр вставляють у фасонну деталь, то один шаблон повинен заходити дуже важко, а другий – дуже легко. Такі калібри повинні мати і зварювальники на об'єкті.

Поопераційний контроль. Поопераційний контроль передбачає:

- перевірку якості підготовки кінців труб і деталей до зварювання;

- контроль режимів зварювання нагрівальним інструментом (температура нагрівального інструмента, тривалість зварювальних операцій і тривалість охолодження з'єднання) і за допомогою деталей із закладними нагрівачами (напруга живлення і час зварювання).

Робочими засобами для вимірювання і контролю режимів зварювання є:

- секундоміри або реле часу – для контролю тривалості процесів зварювання;

- динамометри – для контролю тиску під час оплавлення і осадки стику;

- термоелектричні термометри – для контролю температури нагрівального інструмента;

- вольтметри – для контролю напруги, що подається на контакти деталей із закладними нагрівачами;

- рідинні термометри – для вимірювання температури навколишнього середовища.

Механічні випробовування зварних з’єднань. Для механічних випробовувань на статичний розтяг із кожного контрольного стика виготовляють не менше п'яти зразків згідно з ГОСТом 11262-80. Зразки виготовляють із ділянок, стику, розміщених рівномірно по його периметру, шляхом розрізання стикового з’єднання на смуги з подальшим фрезеруванням. Якщо товщина стінок труби не перевищує 10 мм, дозволяється вирізати зразки штампом, затискаючи їх в лещатах або гідропресі. При цьому валик зі зварного стику не знімають, а сам стик повинен міститися посередині зразка. Зразки для розтягу можна вирубувати штампом.

Форму зразка для випробовування на розтяг зображено на рисунку 2.1, а його розміри наведено в таблиці 2.2. Товщину і ширину лопатки для визначення поперечного перерізу зразка слід вимірювати штангенциркулем ШП-1 в робочій зоні.

Рисунок 2.1 – Форма зразка для випробовування стикового з’єднання на розтяг

Таблиця 2.2 – Геометричні розміри зразка стикового з’єднання для випробовування на розтяг

Товщина стінки труби h, мм	Параметри зразка, мм
	L	l	l 0	В	b	r
До 10	150	115	50	20	10	60
Від 10 до 20	170	115	57	40	20	60
Від 20 до 30	300	115	100	60	40	60

Міцність і тип руйнування розтрубного зварного з'єднання. Міцність і тип руйнування розтрубного зварного з'єднання (в тому числі й для терморезисторних зварних з'єднань) визначають механічним випробовуванням цих з'єднань на сплющення і зсув. Розтрубні зварні з'єднання трубопроводів з зовнішнім діаметром до 50 мм випробовують на зсув, а зовнішнім діаметром понад 50 мм – на відрив. Випробовувати на сплющення можна зварні з'єднання трубопроводів діаметром до 225 мм.

Випробовування на статичний розтяг виконують на розривних машинах, які забезпечують вимірювання навантаження з похибкою не більше 1 відсотка від вимірюваної величини за швидкості переміщення рухомого захвату 50 мм/хв.

Механічне випробовування сідлового зварного з'єднання на сплющення проводять за вказівкою керівника зварювальних робіт. Зварювальник повинен з'єднати не менше 1 відсотка від зварених на об'єкті (але не менше трьох) зразків, які складаються з відрізка основної труби і привареного до нього сідла з висвердленим отвором.

Крім того, сідловиднимй профіль (сідло) можна випробовувати, згинаючи корпус сідла на 45° до поверхні основної труби, для чого в цей корпус треба вставити металевий штир діаметром, що дорівнює внутрішньому діаметру корпуса сідла. Результати випробовування вважають задовільними, якщо руйнування є некрихким і відбувається по зварюваному матеріалі труби і сідла, а не по зварному шву.

При крихкому руйнуванні навантаження незначні, але довготривалі. Труба при цьому не деформується. Руйнування виникає у кристалічній області, а напруження концентруються на кінцях мікротріщин, які збільшуються. Вода не пришвидшує ріст тріщин, але за наявності поверхнево-активних речовин вона «працює» як клин між аморфною і кристалічною фазами поліетилену.

Крихке руйнування відбувається виключно за підвищених температур і чим вища температура, тим швидше воно починається. Крихке руйнування не залежить від тиску; а визначається стійкістю полімеру до деструкції.

Пластичне руйнування виникає при високому, але нетривалому напруженні в трубі. Спочатку відбувається пружне видовження труби в її найслабшому місці та ріст бульбашок. За досягненням границі плинності довгі ланцюги і розгалуження перешкоджають ковзанню кристалів, сповільнюючи руйнування. В зоні росту бульбашок товщина стінки зменшується, і зрештою труба розривається. Під час пластичного руйнування довгі молекули (аморфна фаза) поступово розплутуються, кристали починають ковзати один відносно іншого, поступово втрачаючи контакт, аж до розриву.