22.1 Контроль качества сварных швов

Дефекты – следствие неправильного выбора или нарушения технологического процесса сварки. Дефекты разделяются на внешние и внутренние. К внешним дефектам относятся: нарушение формы и размера шва (ширины и высоты), непровар подрезы, пережоги, прожоги, наплавы, грубая чешуйчатость поверхности шва, внешняя пористость, незаваренные кратеры, шлаковые включения и трещины на поверхности шва. К внутренним дефектам относятся: пористость, неметаллические включения, непровары, пережог, перегрев металла шва и внутренние трещины. Все дефекты при ручной сварке является результатом низкой квалификации сварщика, плохой подготовки кромок, низкого качества электродов, неправильных режимов сварки. Самыми опасными и недопустимыми дефектами шва являются наружные и внутренние трещины. Они образуются от чрезмерных напряжений вследствие неравномерного нагрева, охлаждения и усадки.

Методы устранения дефектов сварных швов:

1) неполномерность швов устраняется наплавкой дополнительного слоя металла;

2) чрезмерное усиление шва устраняется путем снятия металла с помощью абразивного инструмента или зубила;

3) непровар, кратеры, пористость и неметаллические включения устраняются путем удаления дефектного участка (абразивом, зубилом, строжкой) с последующей заваркой;

4) подрезы заваривают тонкими валиковыми швами;

5) наплывы и натеки устраняют абразивным инструментом или зубилом, грубую чешуйчатость – тоже;

6) трещины устраняются путем разделки с последующей заваркой; для предупреждения трещины концы ее необходимо засверлить.

22.2 Испытание аппаратов на прочность и плотность

Испытание на прочность проводят в основном гидравлически, редко пневматически с принятием необходимых мер безопасности.

Испытанию на плотность подвергаются аппараты и установки, предназначенные для работы с горючими, взрывоопасными и токсичными продуктами. Время проведения испытания на плотность 12-24 часа. Аппараты, работающие под избыточным давлением до Па, испытываются давлением указанным в чертежах. При более высоком давлении аппараты испытываются согласно правилам Ростехнадзора (таблица 22.1).

Таблица 22.1 – Определение пробного давление для аппаратов

Сосуды	Рабочее давление	Пробное давление Рпр, МПа
Все, кроме литых	<0,5	но не менее 0,2
Все, кроме литых		но не менее Р+0,3
Литые	Не зависит от Р	но не менее 0,3
где σ20 – допустимое напряжение для материала сосуда или его элементов при температуре 20 0 С, МПа; σt – допустимое напряжение для материала сосуда или его элементов при расчетной температуре стенки t 0С, МПа; Рр – рабочее давление аппарата, МПа.

Пробным давлением Р_пр, называется избыточное давление, при котором трубы, арматура и стенки аппарата должны испытываться на прочность.

Максимально допустимое пробное давление (испытательное) Р_пр, МПа

, (22.1)

где s – толщина стенки, м;

D_вн – внутренний диаметр аппарата, м;

- допускаемое напряжение при испытании аппарата на разрыв, Мпа.

Сосуды и аппараты подвергаются испытанию на прочность водой, температура которой должна быть не ниже 5 ⁰С и не выше 40 ⁰С.

Порядок испытания следующий:

1) испытуемый аппарат должен быть полностью закончен ремонтом;

2) все штуцеры и патрубки закрываются заглушками. Использование арматуры, установленной на трубопроводах не допускается;

3) установить в верхней точке аппарата воздушник (рисунок 22.1);

4) смонтировать линию подачи воды для заполнения аппарата водой от пресса высокого давления снизу;

5) заполнить аппарат водой с полным вытеснением воздуха (т.е. из воздушника пошла вода).

При заполнении аппарата водой, она подается снизу до появления в воздушнике, после чего закрывают воздушник и вентиль подачи воды. Насосом высокого давления медленно поднимают давление в аппарате до рабочего. Аппарат осматривают и затем давление поднимают до пробного.

К онтрольные манометры необходимо устанавливать вверху и внизу. Пробное давление выдерживают 5 или 10 минут (в зависимости от конструкции или требований завода изготовителя). Падение давления не допускается за это время. Затем давление снижают до рабочего и производят осмотр аппарата.

6) Перед спуском воды из аппарата необходимо открыть воздушник, а затем спускник, чтобы в аппарате не создался вакуум.

7) Если были обнаружены дефекты (например, течи), то их устраняют и испытание повторяют. Испытание оформляется актом и результаты испытания записываются в паспорт аппарата.

ПРИМЕР: аппарат высотой Н=20м, рабочее давление вверху Р_р=1,2МПа. Определить пробное давление вверху и внизу аппарата.

Пробное давление вверху аппарата

МПа (22.2)

Внизу аппарат давление больше на величину столба жидкости, то есть на 0,2 Мпа, тогда показания нижнего манометра равны

МПа (22.3)

При рабочей температуре до 120⁰С отношение , поэтому его не учитываем.