ВИК контроль сварных соединений

Технология визуально – измерительных методов испытания сварных швов

Для того, чтобы осуществить качественную и полноценную оценку работоспособности различных систем и конструкций на промышленных предприятиях обязательно проводят контроль сварных швов, используя несколько методов, например, ультразвуковой контроль сварных швов. Все методы подразделяются по принципу воздействия на исследуемый объект на две обширные группы: методы неразрушающего контроля и методы разрушающего контроля. Предпочтительней и практичней в применении методы первой группы, но многие из них являются достаточно дорогостоящими и имеют свои особенности проведения. Поэтому экономически выгодней начинать любой контроль сварного шва с самого простого метода – визуальный контроль качества.

Этот способ контроля считается самым доступным и оперативным и потому является обязательным, предварительным методом обследования, перед проведением любого другого метода испытания шва.

Простой оптический метод подтверждения качества сварки металлов

Контроль любого сварочного соединения начинает проводиться еще при непосредственном создании сварного шва. Визуальный контроль является частью работы сварщика, и он периодически проводит внешний осмотр (на непровар, подрез и верность катета) несколько раз до полного окончания всего объема работы. Так же это старейший метод контроля итоговой работы и суть его существенно не поменялась, но методика реализации за последние годы усовершенствовалась.

Проверка сварного шва

Теоретическое определение и инструменты для реализации

Визуально – измерительный контроль (ВИК) сварных швов – это внешний осмотр достаточно крупных сварных конструкций, как невооруженным глазом, так и при помощи различных технических приспособлений для выявления более мелких дефектов, не поддающихся первоначальной визуализации, а также с использованием преобразователей визуальной информации в телеметрическую. ВИК относится к органолептическим (проводится органами чувств) методам контроля и осуществляется в видимом спектре излучений. Визуальное обследование в поисках теоретических дефектов производят с внешней стороны сварного шва, где при их обнаружении можно выполнить минимальные измерения с помощью оптических приборов и инструментов, заключить акт визуального осмотра.

Специалисты-контролеры при проведении визуального контроля сварных соединений металлов используют несколько видов инструментов.

Для наблюдения и выявления дефектов:

  • Обзорные, телескопические, напольные лупы;
  • линзы;
  • микроскопы;
  • эндоскопы и др.

Для проведения контроля в различных условиях работы:

  1. Приборы цехового назначения. Область рабочей температуры от +5 °С до +20 °С, условия полного покоя, нормальное атмосферное давление, умеренная влажность.
  2. Приборы полевого использования. Область рабочей температуры от -55 °С до +60 °С, условия умеренной тряски, вибрация, погодные осадки.

Использование данных приборов позволяет проводить более точный поиск дефектов и осуществлять визуально-оптический контроль качества сварных швов на любых объектах.

Визуально-оптический контроль – это второй этап визуального контроля с более широким, увеличенным диапазоном исследования за счет использования оптических приборов. В зависимости от применения метод предназначается для трех основных групп:

  • Для поиска и анализа скрытых объектов. Используются приборы: эндоскопы, бороскопы, видеосистемы, перископические дефектоскопы.
  • Для проведения контроля объектов, удаленных от рабочего места дефектоскописта. Диапазон применения – расстояние не более 250 мм от глаза контролера. Используются приборы: телескопические лупы, бинокли, зрительные трубы.
  • Для обследования мелких близлежащих объектов. Диапазон применения от глаза специалиста на расстояние равное или меньшее 250 мм. Используются приборы: лупы, микроскопы.

Визуальный контроль сварных швов требуется и в условиях непригодных для работы органов чувств человека. В таких областях как: повышенные температуры, опасный радиационный фон, внешняя химически активная среда и другие. А так же в условиях, когда конфигурация исследуемого объекта и его конструкция не позволяет в полной мере произвести анализ качества и измерения дефектов сварных швов (например, из-за большой высоты объекта или подземного его расположения). Тогда в дополнения к оптическим приборам для поиска и анализа скрытых объектов используются:

  • платформы дистанционного управления;
  • тепловизионные установки;
  • световые приборы;
  • автоматические системы транспортировки;
  • управляемые роботы.

Таким образом, преобразователи визуальной информации позволяют контролировать сварочные швы ванны с раскаленным металлом в процессе переплавки.

Измерительный контроль – это важная составляющая ВИК, который проводится в соответствии со строгими правилами контроля и нормативными документами регулирующими качество. Он заключается в присваивании дефекту категории или типа по одной из характеристик в виде конкретной физической величины, полученной путем практического измерения. Измерительные средства и их метрологические показатели указываются в нормативных документах.

Мерительный инструмент

При измерительном контроле применяют следующие инструменты, которые могут входить в обязательный набор инспектора технического надзора или дополнять его:

  • измерительные лупы;
  • угольники поверочные 90 0 лекальные;
  • угломеры с нониусом;
  • штангенциркули, штангенрейсмасы и штангенглубиномеры;
  • щупы;
  • микрометры;
  • измерители стенок труб и толщиномеры индикаторные;
  • микрометры;
  • калибры;
  • металлический измеритель длины (рулетки, стальные измерительные линейки);
  • нутромеры микрометрические и индикаторные;
  • шаблоны: специальные, радиусные, резьбовые и др.;
  • УШС-2, УШС-3 (шаблоны для геометрических параметров швов);
  • поверочные плиты;
  • набор специальных принадлежностей.

Данный метод контроля, ВИК относится к методам осуществимым с минимальным набором инструментов. Он заключается в сборе информации и основан на квалификации специалиста, человеческом факторе, но позволяет составлять акт визуального осмотра сварных швов, который считается объективным документом.

Суть проведения внешнего контроля

Качество формирования сварных швов на поверхности хорошо поддается оцениванию при профессиональном осмотре. Характеристика “качественный” или “не качественный” шов довольно условна, так как это сравнительная величина.

Контроль качества сварных швов и обследование конструкций сооружений, трубопроводов, зданий осуществляют в три взаимосвязанных этапа.

Поэтапный порядок проведения ВИК

  1. Визуальный (измерительный) контроль. Предварительный контроль шва на наличие коррозии и возможных дефектов с проведением примитивных измерений: ширина, толщина, катет.
  2. Контроль качества сварных соединений. Контроль качества проводится для уточнения параметров видимых дефектов (после заключения акта о предварительном осмотре), размеров дефектов и искажений сварных швов (процентное отклонение от допустимой нормы).
  3. Детальное (инструментальное) исследование и запись результатов. Применяются более точные методики:
  • вихретоковой метод для определения степени износа сварного шва и усталости металла на изгибах;
  • ультразвуковой контроль сварных соединений для обнаружения серьезных глубинных дефектов;
  • капиллярная дефектоскопия для поверхностных и сквозных дефектов и так далее.

Своевременно и качественно проведенные осмотры позволяют выявить на ранних стадиях разрушение шва или брака свариваемости и после уточнить причины возникновения дефекта любым неразрушающим способом дефектоскопии.

Преимущества и недостатки проведения данной методики

Преимущества метода ВИК:

  1. Простой и доступный метод.
  2. При сборе информации о качестве конструкции позволяет получить до 50% от всего объема.
  3. Не трудозатратный и не требует дорогостоящего оборудования.
  4. Легко подвергается проверки и повторному проведению.
  1. Человеческий фактор, который влияет на 100% результатов.
  2. Низкая достоверность полученных результатов, субъективность.
  3. Используется только для поиска крупных дефектов (не менее 0,1 – 0,2 мм) и подозрений на возможные.
  4. Ограниченность исследования только видимой частью конструкции.
  5. Важна техническая грамотность сотрудников, которые должны правильно подобрать методику измерения, сравнительный шаблон или нормативы и дать точную оценку результатам измерения.

По способу и качеству диагностики даже несовершенный визуальный контроль швов является необходимым методом, как и на стадии проведения комплексной диагностики, так и в течении всего технологического процесса.

Универсальный шаблон сварщика

Возможности метода по выявлению дефектов

Визуальному контролю подвергаются сварные швы:

  1. при выполнении наплавочных работ на этапе “приема – сдачи” обязательно заключается акт визуального осмотра;
  2. при контроле многослойного сварного соединения (послойный контроль);
  3. при итоговом осмотре мест касания сварочной дугой поверхности основного материала.
  4. при сборке деталей из сборочных единиц под сварку;
  5. при автоматическом изготовлении сварных деталей и технической оценки качества материала согласно техническому процессу;
  6. по истечении установленного срока эксплуатации сварных швов.

Визуальный контроль сварных швов требует обязательного измерения и исключения следующих дефектов:

а так же контроля и подтверждения наличия:

  • клеймения (маркировки) шва и верность ее производства;
  • ширины и высоты шва, выпуклости и вогнутости шва;
  • верных размеров катетов углового шва.

Дефекты, поддающиеся выявлению

При осмотре сварных швов не вооруженным глазом можно дать оценку:

  • неравномерности высоты и ширины швов;
  • чрезмерной чешуйчатости;
  • наплывов;
  • подрезов;
  • чрезмерному усилению или ослаблению швов;
  • не заваренным кратерам;
  • прожогам;
  • параметрам катетов углового шва.

Лупы и микроскопы позволяют обнаруживать:

  • трещины различного происхождения;
  • поверхностные коррозионные повреждения;
  • забоины;
  • открытые раковины;
  • поры;
  • непровары;
  • волосовины;
  • расслоения;
  • надиры;
  • риски;
  • осевые смещения и изломы;
  • дефекты лакокрасочных, полимерных и гальванических защитных покрытий швов.

Токарная обработка металлических листов и деталей используется при помощи специального оборудования. Подробнее об этом читайте здесь.

Вам нужно качественно и быстро нарезать металл? Эффективный способ описан по https://elsvarkin.ru/texnologiya/plazmennaya-rezka-metalla-svoimi-rukami/ ссылке.

Области реализации данной методики

Внешний осмотр сварного шва производится до процедуры зачистки, термической или химической обработки, а также и после ее выполнения.

При оценке качества сварного шва используют ВИК:

  1. Как информативный метод описания общего внешнего состояния.
  2. Как теоретический метод оценки внутреннего состояния шва и как повод для рекомендации проведения более точной проверки.
  3. Как оценивающий метод условий эксплуатации данного шва, конструкции, системы и всего изделия.
  4. Как контролирующий метод выявления грубых нарушений технологического процесса.
  5. Как метод для предварительного заключения при снятии с эксплуатации или фиксирования аварийной ситуации.
  6. Как прогнозирующий метод возможных мест разрушения конструкций при конкретной совокупности найденных видимых дефектов.
  7. Как итоговый метод оценки и заключения о правильности, безопасности и стабильности проведения технологического процесса изготовления или ремонта конструкции.

Визуальный и измерительный контроль является весьма эффективным методом проверки и перепроверки качества промышленных материалов и сварных соединений при выполнении строительных работ и при получении акта о завершении строительства, акта о вводе в эксплуатацию, а так же различных других технических актов.

Визуальнок измерительный контроль (ВИК)

При выполнении сварочных работ, от самого начала и до конца, необходима проверка, подтверждающая качество результата. С течением времени эксплуатации конструкции, на которую накладывался сварочный шов, может потребоваться повторное обследование, чтобы удостовериться в сохранности соединения и безопасности использования изделия. Для этого применяется визуальный и измерительный контроль сварных соединений. Его параметры определяет ГОСТ 23479-79. В чем суть метода? Какие дефекты им можно выявить? Когда и как он проводится?

Определение

Визуальный контроль качества — это процедура обследования места соединения как до, так и после выполнения шва. Целью проверки является удостоверение в том, что все этапы работы выполнены в соответствии с правилами. Несоблюдение стандартов может привести к разрушению конструкции, травмам и смерти. Технологические нарушения из-за игнорирования стандартов преследуются по закону. В связи с этим разработан ГОСТ, который регламентирует порядок и способ проведения осмотра, а так же ведение соответствующей документации.

Измерение швов и соединений с применением оптических инструментов и шаблонов — это неразрушающий контроль, позволяющий сохранить целостность конструкции и его стыков, но дающий определенное представление об их состоянии. В случае обнаружения подозрений на скрытые дефекты назначается обследование другими способами (ультразвук, спектроскопия).

визуально измерительный контроль сварных соединений

Для проведений обследования приглашается специалист-контролер, который должен пройти соответствующее обучение и иметь аттестат. Контроль осуществляется зрительно, с использованием оптического инструмента, измерительных приспособлений и тактильных ощущений (относится к определению шероховатости шва). Оценка и все замечания заносятся в акт освидетельствования и сохраняются.

Читайте также  Сварка алюминия угольным электродом

Что выявляет метод

Визуальный контроль сварных соединений, проводимый невооруженным глазом, помогает выявить ряд дефектов:

  • неправильный катет шва;
  • ошибочные пропорции относительно ширины и высоты наплавленного металла;
  • прожоги;
  • редкую чешуйчатость;
  • открытые кратеры сварочной ванны;
  • наплывы металла;
  • подрезы высокой силой тока;
  • изменение цвета металла (из-за перегрева или неправильного материала присадки);
  • непроваренные участки.

Если использовать дополнительное увеличительное оборудование, то неразрушающий контроль позволяет обнаружить:

  • трещины (продольные и поперечные);
  • расслоения в структуре металла;
  • коррозионные повреждения;
  • поры из-за выходящего углерода;
  • риски от твердых включений в сплаве;
  • раковины;
  • забоины;
  • надиры;
  • смещение шва относительно линии соединения;
  • брак в защитных покрытиях из полимера или краски.

На подготовительных этапах неразрушающий контроль позволяет оценить насколько качественно скошены кромки под стык, и как тщательно очищена поверхность от ржавчины, краски и мусора. Этот метод контролирует и накладку маркировки или клейма на готовые швы, а так же соответствие вида клейма конкретному соединению.

Преимущества и недостатки

Измерительный контроль сварных швов, согласно ГОСТ 23479-79, относится к первичным способам обследования, после реализации которого принимается решение о последующей проверке иными методами. Его преимущество заключается в следующем:

  • простота проведения процедуры;
  • небольшое количество затрачиваемого времени;
  • отсутствие сложного и дорогого оборудования;
  • дает достаточно информации (лишь только то, что снаружи) относительно качества соединения;
  • легко перепроверить результат.

Контроль качества сварных швов должен проводиться как на стадии перед проведением работ, так и во время выполнения всех манипуляций, и даже после окончания рабочего процесса, для комплексной диагностики и оценки результата. Но этот метод является несовершенным, поскольку имеет и ряд недостатков:

  • при обследовании можно делать заключения основывать лишь на видимой части шва, при этом внутренне состояние остается неизвестным;
  • результат зависит от субъективной оценки и профессионализма контролера;
  • подходит только для обнаружения крупных дефектов размером до 0,1 мм.

Когда проводится

Визуально измерительный контроль может проводиться на различных этапах работы. Это относится к обследованию входящих деталей под сварку. Проверяется соответствие маркировки самому материалу, а также целостность металла (отсутствие брака при литье и прокате).

На следующей стадии контролируется сборка деталей под сварку, правильность очистки поверхности от мусора, коррозии и масла. Обращается внимание на выполнение разделки кромок, которая должна соответствовать толщине металла и сварочному току, а также виду соединения.

После окончания сварочных работ исследуются швы на все виды дефектов, которые возможно выявить визуально: раковины, подрезы, непровары, поры, трещины и т. д. Если работа заключается в наплавке нескольких слоев на изношенную конструкцию, то освидетельствование производится после выполнения каждого слоя. После окончания всех работ происходит итоговая сдача изделия с актом проверки.

Визуальный измерительный метод может быть применен и на уже введенной в эксплуатацию конструкции, если срок службы сварных швов подходит к концу. При любом подозрении на ухудшение качества соединений, во избежание поломок или травм, заказывается экспертиза контролера.

Используемые инструменты

ГОСТ 23479-79 указывает и на применение конкретного оборудования и инструментов для качественного исследования визуальным способом. Он делится на приборы цехового назначения, которые способны работать при температуре от +5 до +20, и приборах полевого применения, функционирующих от -55 до +55 градусов. В эти инструменты входят:

  • измерительные лупы;
  • сварочные шаблоны для проверки параметров геометрии швов;
  • угольники для проверки 90 градусов;
  • нутрометры;
  • угломеры с нониусом;
  • щупы для контроля выдержки зазоров;
  • микрометры;
  • толщинометры для определения стенок трубопроводов;
  • калибры;
  • штангельциркули;
  • линейки и рулетки.

Для надлежащего обследования и контроля необходимо хорошее освещение, поэтому у контролера всегда должен быть фонарик и дополнительные осветительные установки. В некоторых случаях применяются микроскопы и бороскопы. Это позволяет точнее определить характер дефекта и его серьезность. Если изделие находится на большой высоте, и нет возможности доставить туда специалиста, то используются бинокли различной мощности.

Бывает, необходимость визуального контроля возникает на конструкциях, куда невозможно доставить контролера, и с которыми нем прямого визуального контакта. Это может быть под землей в специализированных тоннелях, или в среде с высокой температурой и опасным радиационным фоном. Тогда для поиска и анализа дефектов применяются дистанционные платформы с видеонаблюдением и телевизионные установки, по которым контролер может наблюдать за обследуемым участком. В дополнение к роботизированным системам устанавливается световое оборудование. Но эти автоматизированные средства применяются крайне редко при визуальном методе контроля сварных соединений.

Этапы проведения контроля

Визуальное освидетельствование производится в несколько этапов, каждый из которых направлен на выявление определенных дефектов. Первое, что делает каждый контролер — это осматривает шов невооруженным глазом. Так можно обнаружить поры, трещины, подрезы, которые ослабляют место соединения. Легко находятся непроваренные участки и раковины. Если сварщик не выполнил «замок» и оставил кратер от сварочной ванны, то это тоже не сложно заметить. Грубая чешуя, наплывы металла, и слишком зауженный шов, будут свидетельствовать о нарушении технологии. Если обследуется уже эксплуатируемое соединение, то визуально легко заметна коррозия.

После такого обследования выполняется второй этап контроля — изучение шва с оптическими приборами. Это помогает детализировать участок и уточнить параметры дефекта. Используются лупы, микроскопы, бороскопы. Например, если при визуальном осмотре были выявлены риски, но непонятна их глубина, изучение места под микроскопом поможет определить степень серьезности дефекта и необходимость в других методах освидетельствования.

Третьим этапом контроля является измерение параметров сварного соединения инструментальными средствами. Меряется длина шва и сопоставляется с необходимым стандартом для данного участка с его нагрузками. Выводится катет наплавленного металла. Штангенциркулем определяется высота шва и ширина. Все это сопоставляется с толщиной стенки основного металла. Угольником меряется правильность установки сторон и отсутствие смещений при эксплуатации.

После всех этапов осмотра составляется акт, куда заносятся все найденные дефекты, описывается состояние соединения, и рекомендации по привлечению других методов контроля.

Визуальное изучение качества шва позволяет быстро получить информацию о его состоянии. Задействование несложного оборудования делает метод доступным во многих условиях. А своевременное проведение этого метода контроля позволит долго функционировать сварочным конструкциям.

Визуальный и измерительный контроль: с этого начинается дефектоскопия сварных соединений

Из всех методов НК визуальный и измерительный контроль (сокращённо – ВИК) по праву считается базовым, ключевым. Во-первых, потому что он фигурирует в руководящей документации по всем категориям опасных производственных объектов и технических устройств. Ни один иной вид НК не может похвастать такой широкой областью применения. И, во-вторых, к той же ультразвуковой или радиационной дефектоскопии приступают строго после того, как объект благополучно проходит ВИК. Это первый рубеж защиты от явного брака.

Завершим наше вступление небольшим уточнением. В интернете часто можно встретить не совсем корректное название этого метода – «визуально-измерительный контроль». Запомните: ВИК – это визуальный И измерительный контроль. Именно так, потому что:

  • именно это обозначение употребляется в РД 03-606-03 (инструкция отменена с 01.01.2021 года, но продолжает применяться в качестве методического источника), СТО Газпром 2-2.3-251-2008, РД-25.160.10-КТН-016-15;
  • собственно, сам процесс состоит как раз из двух частей – а) визуального осмотра невооружённым взглядом либо с увеличительными приборами и б) измерения конкретных геометрических параметров при помощи специальных инструментов. Эти операции выполняются параллельно либо поочерёдно. Визуальный и измерительный контроль сварного соединения нельзя сводить к простому осмотру. Это довольно жёсткая проверка геометрии, качества обработки поверхности и прочих параметров по очень чётким критериям, прописанным в инструкции.

Что касается преимуществ, то данный вид дефектоскопии недостаточно хорош разве что неспособностью выявлять скрытые несплошности. В остальном – метод привлекателен своей простотой, высокой скоростью, доступностью. Он отлично вписывается в полевые условия, не нуждается в расходниках и дорогостоящей аппаратуре. Да и для подповерхностных дефектов есть свои решения – та же радиография, например.

Какие задачи решает визуальный и измерительный контроль

Общая схема проведения визуального и измерительного контроля

Инструменты и принадлежности для визуального и измерительного контроля

Инструменты для визуального и измерительного контроля деталей и сварных соединений в обязательном порядке проходят поверку и/или калибровку. Инвентарь периодически направляется для обслуживания в аккредитованные метрологические центры и подлежит внесению в Государственный реестр средств измерений (СИ). Испытательная лаборатория должна располагать паспортами, свидетельствами, сертификатами и иной документацией, подтверждающей точность используемых СИ.

Выбор конкретных шаблонов, образцов и прочих принадлежностей определяется положениями технологических карт и руководящей документации.

Для визуального и измерительного контроля применяются также видеоэндоскопы, жёсткие бороскопы и гибкие оптические фиброскопы. Это, по сути, отдельное направление – телеинспекция труднодоступных ниш, отверстий, скрытых механизмов, коммуникаций и пр. Благодаря управляемой артикуляции можно доставить зонд с камерой даже к самым потаённым местам сложного промышленного оборудования, ограждающих конструкций, инженерных систем и т.д.

Современные технические эндоскопы записывают фото и видео в HD-качестве. Файлы сохраняются на SD-карту, плюс доступны для просмотра в режиме реального времени. Для этого многие модели оснащены встроенными дисплеями. Контроль с видеоэндоскопами в полной мере может считаться как визуальным, так и измерительным. При наличии специальной насадки некоторые модели умеют определять расстояние между отдельными элементами изображения, их длину, ширину и диаметр.

Обычный ВИК требует свободного доступа к объекту. Как минимум, одностороннего, но в идеале – и с внутренней стороны (например, при обследовании кольцевых сварных соединений). При использовании систем телеинспекции можно произвести осмотр даже самых потаённых участков, не демонтируя при этом большое количество устройств и механизмов.

Сообщество специалистов ВИК

Одним из достоинств визуального и измерительного контроля сварных швов считается его доступность. Обучение персонала занимает меньше времени. Меньше формул, расчётов, «лаконичнее» теоретическая и практическая подготовка. И в сравнении с УЗК, где нужно много сил тратить на настройку дефектоскопа, и в сравнении с рентгеном, где нужно правильно подбирать фокусное расстояние, время экспозиции, режимы проявки и пр. Однако для проведения ВИК и уж тем более для разработки технологических карт с оформлением заключений необходимо пройти аттестацию согласно СДАНК-02-2021 или СНК ОПО РОНКТД-02-2021 (в зависимости от того, в какой Системе НК нужно подтвердить компетенцию, чтобы зайти на объект заказчика). Как и в других видах НК, предусмотрено три квалификационных уровня – I, II и III, которые присваиваются по итогам экзаменов.

Подготовка персонала – не менее важный аспект защиты от промахов (грубых погрешностей измерений), чем надлежащее метрологическое обеспечение СИ. Так, в соответствии с должностными инструкциями дефектоскопистов ВИК, специалист визуального и измерительного контроля II уровня должен:

  • разбираться в классификации методов и видов НК;
  • хорошо знать объект контроля – его конструктивные особенности, технологию изготовления, эксплуатационные нагрузки, нагруженные участки и наиболее вероятные места возникновения дефектов;
  • знать физические основы и закономерности визуального и измерительного контроля, действующие методики и стандарты;
  • разбираться в доступных средствах измерения, образцах и аппаратуре, уметь правильно подбирать технические средства под конкретные задачи;
  • надлежащим образом оформлять результаты контроля;
  • уверенно владеть методиками измерений параметров дефектов;
  • рационально организовывать рабочие места (своё и своих подчинённых) с соблюдением техники безопасности и т.д.
Читайте также  Принцип работы инвертора сварочного аппарата

На форуме «Дефектоскопист.ру» собрано огромное количество информации и материалов, которые помогут не только пройти аттестацию, но и непосредственно проводить визуальный и измерительный контроль в дальнейшем. В помощь всем студентам/слушателям курсов/дефектоскопистам/руководителям на нашем сайте представлены:

  • более 140 тем-обсуждений с разбором сложных ситуаций, требований НТД, специфики разных объектов, аналитикой СИ и прочими практичными советами;
  • база нормативно-технической документации;
  • примеры технологических карт;
  • список литературы для самообучения и т.д.

Чтобы иметь возможность оставлять комментарии, скачивать файлы, просматривать вложения, нужно пройти регистрацию на форуме. Чтобы стать настоящим профессионалом в области визуального и измерительного контроля материалов и сварных соединений, присоединяйтесь к сообществу «Дефектоскопист.ру»!

Визуально-измерительный контроль сварных соединений

Любые металлоконструкции и металлоизделия при их выпуске проходят визуально измерительный контроль сварных соединений. Это необходимо для оценки качества сварных швов и их проверки на соответствие нормам. Глобально контроль соединений можно поделить на две группы: разрушающий и неразрушающий. Ко второй группе относят методы контроля, негативно влияющие на структуру соединения. А к первой группе относят методы, которые никак не влияют на качество шва. Как вы понимаете, методы из первой группы всегда предпочтительнее и самый простой метод контроля — визуальный. Визуальный контроль проводят всегда, это обязательная процедура. Его можно использовать как самостоятельный метод либо в сочетании с иными методами контроля.

Именно с визуального контроля начинается проверка качества любого сварного соединения, поскольку такой метод не требует дорогостоящего оборудования и особой квалификации. Говоря, что визуальный и измерительный контроль сварных соединений не требует квалификации, мы не лукавим: на многих предприятиях эту задачу поручают непосредственно сварщику, поскольку он может прямо на месте обследовать шов и выявить видимые дефекты. Более того, сварщик должен проводить визуальный контроль на протяжении всего сварочного процесса. И поскольку визуальный метод контроля качества является одним из старейших, он не меняется каждые 5-10 лет из-за развития технологий.

Общая информация

Визуальный и измерительный контроль сварных соединений (сокращенно ВИК) — это метод контроля качества, выполняемый с помощью визуального осмотра либо с применением простейших измерительных инструментов (о них мы поговорим далее). С помощью визуального осмотра выявляются крупные дефекты, а с помощью инструментов выявляются мелкие дефекты, сразу незаметные глазу.

ВИК сварных соединений нужно проводить с внешней стороны сварного соединения. Выполняя контроль с внешней стороны можно использовать все способы визуального и измерительного контроля, а значит с большей точностью заполнить акты. Работу выполняет либо сварщик, либо специальный контролер. В любом случае, во время проверки могут использоваться специальные инструменты.

Инструменты для контроля

Чемодан контролера состоит из большого количества разнообразных инструментов контроля качества. Все инструменты могут иметь разное предназначение: одни используются в цехах при нормальной температуре, а другие призваны для работы в полевых условиях, когда контролю может препятствовать плохая погода, например. Самый главный инструмент для контроля — лупа. Используются разные типы луп (телескопические, обзорные и прочие). С помощью лупы можно произвести первичный визуальный контроль. Также можно использовать микроскоп.

Обязательный набор инструментов может состоять из нескольких позиций. Контролер вправе сам решать, какие инструменты использовать в своей работе, поэтому не существует четкого перечня линеек и луп, которые должен использовать каждый специалист. Тем не менее, в арсенале контроля можно встретить не только лупы и линейки, но еще и различные угольники, штангенциркули, щупы, толщиномеры, калибровщики, рулетку, разнообразные шаблоны и нутромеры. И это далеко не весь список. Сейчас в магазинах можно без труда отыскать готовые наборы со всеми необходимыми инструментами.

Тем не менее, ВИК можно осуществить и с помощью минимального количества инструментов, не обязательно иметь целый чемодан. Естественно, в таких случаях неминуем человеческий фактор, поэтому контроль нужно проводить тщательно и неоднократно. Ведь акт, в котором вы укажете все дефекты, приравнивается к полноценному документу. И если что-то пойдет не так, вашу объективность поставят под сомнение. Кроме того, вы должны указать в акте все инструменты, которые использовали при контроле. И чем и больше, тем лучше.

Если нужно провести более тщательный контроль (его также называют визуально-оптическим), могут использоваться специальные увеличительные приборы. Так для поиска скрытых от глаз дефектов используют эндоскопы, дефектоскопы и специальные видеокамеры. Также возможен контроль на расстоянии. Для этих целей используют бинокль, телескопическую лупу или зрительную трубу.

Бывают ситуации, когда визуальный осмотр шва просто невозможен или может навредить здоровью контролера. Например, если деталь находится в зоне с повышенным радиационным или температурным фоном. Также порой деталь находится в таком положении, что у контролера нет возможности качественно оценить сварное соединение. Раньше такие случаи становились настоящей проблемой, но сейчас используются специальные платформы, на борту которых есть дистанционное управление. Также могут использоваться тепловизоры и даже роботизированная техника.

Применением перечисленных выше приборов позволяет проводит достаточно объективный визуальный контроль сварных соединений вне зависимости от места проведения проверки. Так что рекомендуем изучить, как использовать в своей практике различные приборы. Для этого почитайте ГОСТы или любые другие нормативные документы. В них четко описан порядок проведения контроля качества с применением различных приспособлений.

Порядок проведения контроля

Если вы только начинаете изучать тему визуально-измерительного контроля, то наверняка представляете этот процесс так: вы осматриваете шов и если замечаете на нем видимые дефекты, то награждаете его характеристикой «некачественный» и приступаете к контролю следующей детали. Но это не совсем так. Вы должны понимать, что у шва может быть много характеристик и нельзя называть его просто качественным или просто некачественным.

На деле же ВИК состоит из множества этапов, каждый из которых играет большую роль. При этом не важно, что именно подвергается контролю: отдельная деталь или большая металлоконструкция. Порядок проведения работ всегда одинаковый.

Сначала выполняется визуальный контроль. Контролер внимательно осматривает шов, сверяет его физические характеристики (длину, ширину и прочее) с показателями в технической карте и чертежах. Когда осмотр закончен составляется акт. Если были замечены видимые дефекты, деталь отправляют на дополнительный контроль. Проверяется характер, размер дефекта и процент его отклонения от нормы. Далее проводят измерительный контроль сварных швов, если он требуется. Используют инструменты, описанные выше. Такой контроль называется детальным или инструментальным.

Если контролер считает, что этих методов недостаточно, он может направить деталь на дополнительный контроль с помощью других методов. Например, ультразвукового или радиографического. Дополнительные методы позволяют выявить особо скрытые дефекты и отправить деталь в брак или выявить дефекты на ранних «стадиях». В отдельных случаях можно даже исправить ошибки и переварить шов.

Как вы понимаете, визуально-измерительный контроль нужно проводить во время и после сварки. Но существует еще ряд случав, когда визуально-измерительный контроль является необходимостью. Итак, ВИК обязателен при выполнении многослойных швов (контролю подвергается каждый слой), при сборке металлоконструкции из множества деталей, при автоматической и роботизированной сварке, при окончании срока эксплуатации сварных соединений и перед выпуском изделия. Кроме того, во время контроля выявляются не только дефекты, но и наличие маркировки ил клейма на металле, сверяются физические характеристики шва и проверяется правильность катетов.

Возможные дефекты

ВИК — простейший метод контроля, но благодаря ему удается обнаружить до половины всех возможных дефектов. В частности, при простом визуальном осмотре можно обнаружить трещины, перепады по высоте и ширине шва, чешуйчатость шва, наплывы и подрезы, непровареные кратеры, прожоги, неверные катеты шва и чрезмерное ослабление соединения. И это только начало.

Далее к визуальному контролю можно добавить несколько инструментов. Не будем мудрить, возьмем лупу или микроскоп. С их помощью можно обнаружить мелкие трещинки, первые очаги коррозии, не закрытые «раковины», забоины и излишнюю пористость шва. Также вы сможете обнаружить непровареные участки, расслоения, смещения и изломы, различные дефекты покрытия шва.

И все это благодаря внимательному взгляду и простой лупе. А если добавить к этому более продвинутые инструменты (например, эндоскоп), то можно обнаружить и более скрытые дефекты. Так что такой метод достаточно эффективен, несмотря на его простоту.

Преимущества и недостатки

Как и у любого другого метода контроля у ВИК есть свои плюсы и минусы. Давайте рассмотрим их подробнее.

Самый главный плюс — простота применения. Для проведения ВИК достаточно простейших инструментов и минимальных знаний. Такую работу можно поручить даже сварщику. Кроме того, несмотря на всю простоту, благодаря Вик можно узнать до 50% информации о качестве шва, что очень много. Также контролер потратит немного времени и сможет выполнить контроль в труднодоступном месте. Ну а если кто-то усомнится в правильности контроля, его можно провести повторно без больших временных и трудовых затрат.

За счет простых инструментов и возможности проведения контроля сварщиком такой метод является экономически выгодным. Не нужно привлекать дополнительного сотрудника, выплачивать ему зарплату и налоги, также не нужно беспокоиться о хранении и перемещении тяжелых приборов для контроля. На многих предприятиях этот плюс играет очень большую роль.

ВИК могут подвергаться любые детали. Они могут иметь любой размер, форму и шов может располагаться в любом пространственном положении. Благодаря ВИК можно быстро провести контроль сварных соединений трубопроводов без необходимости их демонтажа, в таком случае можно быстро узнать, истек ли срок эксплуатации сварного соединения.

Однако, есть и минусы. Основной — это человеческий фактор. У контролера может быть плохое зрение, неважное настроение, плохое самочувствие и так далее. Все это влияет на качество проведения контроля. Огромную роль здесь играет именно субъективное видение контролера. Также с помощью ВИК можно обнаружить только крупные дефекты или предположить возможные скрытые. К тому же, вы сможете проверить только ту часть детали, которую видите.

Несмотря на свою простоту, контролеры все же должны знать все нормативные документы, чтобы их контроль был более объективным. Если сварщику поручат ВИК, а он не знает ГОСТов, то потребуется его дополнительное обучение, а это отнимает время.

Однако, все несовершенства данного метода не являются критичными, так что визуально-измерительный контроль проводят на любом предприятии, даже самом маленьком. Контролер может проводить ВИК на протяжении всего сварочного процесса, а значит вовремя заметит дефекты и сможет их устранить.

Вместо заключения

Визуальный и измерительный контроль — это хоть и субъективный, но крайне эффективный метод контроля качества швов как на этапе производства, так и во время выпуска. Конечно, этот метод не так технологичен, как другие, но в этом его плюс — не нужно использовать дорогостоящее оборудование, долго обучать сотрудников или искать опытного специалиста. Сварщик любой категории может выучить несколько ГОСТов и применить их на деле, это не потребует больших трудовых и временных затрат.

Читайте также  Сварка цинка вредность

Визуальный и измерительный контроль

Одно из основных назначений сварки – укрупнение листовых, стержневых и объемных элементов. Причины укрупнения довольно разнообразны, например, невозможность изготовления проката, отливок и поковок достаточно больших размеров. Сварка позволяет получить неразъемные соединения элементов, свойства которых не уступают основному металлу. Однако не правильный выбор или нарушение технологии сварки приводят к появлению в зоне сварного соединения отклонений формы и несплошностей, которые являются одной из основных причин понижения работоспособности сварных конструкций.
При изготовлении сварных конструкций выполняют сварные соединения различных видов: стыковые, тавровые, нахлесточные и угловые (рис. 1).

Стыковые соединения (рис. 1, а) элементов плоских и пространственных конструкций наиболее распространены. Такие соединения имеют высокую прочность при статических и динамических нагрузках. При сварке элементов различной толщины кромку более толстого элемента выполняют со скосом для обеспечения равномерности нагрева кромок и исключения прожогов в более тонком элементе.
Тавровые соединения (рис. 1, б) элементов широко распространены при изготовлении пространственных конструкций. Их выполняют как без разделки, так и с односторонней или двусторонней разделкой кромок. При выполнении сварки и в разделку должен быть обеспечен провар и высокая прочность соединений при любых нагрузках.
Нахлесточные соединения (рис. 1, в) часто применяют при сварке листовых заготовок при необходимости простой подготовки и сборки изделий под сварку. Такие соединения менее прочны, чем стыковые. Кроме того, выполнение нахлесточных соединений связано с перерасходом основного материала, обусловленного наличием перекрытия свариваемых элементов. Нахлесточные соединения, как правило, несут рабочие нагрузки, но их прочность ниже, чем у стыковых соединений, что связано с дополнительным изгибом соединения при осевом нагружении и концентрацией напряжений вследствие зазора между свариваемыми элементами.
Угловые соединения (рис. 1, г) обычно являются связующими и не предназначены для передачи рабочих нагрузок.
Типы швов сварных соединений и их условные обозначения представлены в табл. 1.

Разделка кромок под сварку должна соответствовать способу и технологии сварки, толщине свариваемых элементов и положению швов в пространстве. Стандарты, перечисленные в табл.1, устанавливают типы сварных соединений в зависимости от формы подготовленных кромок. Для каждого типа приведены требования к геометрическим размерам как подготовленных кромок сварных соединений, так и выполненных сварных швов .
Контроль качества необходим для оценки соответствия показателей качества сварных соединений требованиям нормативно-технических документов, указанных в проекте. К таким показателям относятся: геометрическая форма сварного шва, тип, размеры, местоположение и ориентация несплошностей. Неразрушающие методы контроля позволяют провести оценку соответствия без разрушения конструкции.

Неразрушающий контроль сварных соединений обычно начинают с проведения визуального и измерительного контроля (ВИК) в целях оперативного обнаружения поверхностных несплошностей и геометрических отклонений формы. В процессе изготовления и монтажа сварных конструкций осуществляют систематический контроль качества производства сварочных работ: входной, операционный контроль и контроль готовых сварных соединений.
Задачей ВИК полуфабрикатов (входной контроль) является подтверждение их геометрических размеров, выявление и измерение параметров поверхностных несплошностей. Предельные значения измеряемых параметров (толщина стенки, диаметр, овальность, прямолинейность, минимальная толщина и форма поверхности в месте устранения поверхностного дефекта и пр.) определяются в соответствии с требованиями документов, указанных в сертификате на полуфабрикаты. Входной контроль проводится в соответствии с разработанной программой, в которой определяются объемы и способы контроля. Как правило, ВИК подлежит не менее 10% длины сварных соединений.
При операционном контроле проводится ВИК на стадиях сборки и сварки. Подготовка изделий под сварку оказывает важное влияние на качество сварного соединения. Основными этапами проверки являются: контроль чистоты поверхности, геометрических размеров разделки шва, форма обработки внутренних поверхностей кольцевых деталей, материал и форма подкладных колец и расплавляемых вставок, качество прихваток.
Недопустимо в разделке шва и на прилегающей к ней поверхности наличие влаги, ржавчины, окалины, масел, краски и других загрязнений. Поверхности кромок не должны иметь надрывов, трещин, значительных шероховатостей и неровностей.
От качества подготовки и соблюдения геометрических размеров разделки в значительной степени зависит качество сварного соединения и производительность сварочных работ. Например, в результате завышения угла скоса кромок происходит перерасход наплавляемого металла, возрастают деформации и коробление свариваемых элементов вследствие большой зоны и интенсивного разогрева и боле заметного влияния усадки сварочной ванны. Уменьшенный угол скоса затрудняет надежное проплавление вершины угла разделки и приводит к непровару в корне шва. Увеличение размера притупления кромок приводит к непровару, а его уменьшение – к прожагам. Уменьшение зазора обычно приводит к непровару, а чрезмерное увеличение – к прожогам.
ВИК подготовки и сборки деталей подлежат не менее 20% деталей и соединений из числа представленных к приемке.
Сборочные прихватки выполняются теми же сварочными материалами, что и основной шов. При проверке качества прихваток следует обращать внимание на их количество, протяженность и высоту. Загрязненные, с неудаленным шлаком прихватки могут привести к шлаковым включениям в металле шва, а прихватки большой высоты – к непроварам. Большинство документов регламентируют удаление прихваток абразивным инструментом в процессе сварки корневого шва.
Все детали при сборке под сварку очищают в местах наложения швов по внешней и внутренней поверхности листов и труб на ширину не менее 20 мм.
Контроль наложения корневого и заполняющих слоев многопроходного сварного шва выполняется визуально. Особое внимание необходимо уделять качеству выполнения корневого слоя, который оказывает наибольшее влияние на прочность всего сварного соединения. Внимательный контроль корневого слоя помогает распознавать расслоение свариваемых деталей, раскрытие которого увеличивается под действием температурных деформаций. Важно контролировать зазор между свариваемыми кромками, величина которого может изменяться при сварке корневого шва.
ВИК готового сварного соединения является первой операцией по приемке готового узла или изделия. Этому контролю подлежат все сварные соединения независимо от того, какими методами контроля они будут испытаны в дальнейшем.

Освещенность поверхности, подвергаемой контролю, для надежного выявления дефектов должна составлять не менее 500 лк. Освещенность должна измеряться при помощи люксметра в зоне контроля в месте с наихудшей освещенностью.
Перед проведением визуального и измерительного контроля поверхность сварного соединения зачищают до чистого металла от продуктов коррозии, окалины, грязи, краски, масла, влаги, шлака, брызг расплавленного металла и других загрязнений, препятствующих проведению контроля (на контролируемых поверхностях допускается наличие цветов побежалости в случаях, когда это оговорено в документации по контролю). При зачистке материалов и сварных швов из аустенитных сталей и высоконикелевых сплавов применяют щетки, изготовленные из нержавеющей нагартованной проволоки.
Шероховатость зачищенной поверхности должна быть не более Ra 12,5 мкм (Rz 80 мкм) по ГОСТ 2789, что проверяется при помощи профилометров или образцов шероховатости сравнения по ГОСТ 9378-93 .
Металл зачищают на расстоянии не менее 20 мм от сварного шва и на всей площади осмотра при контроле основного металла.
Объект контроля следует осматривать с расстояния зрения от 250 до 350 мм, при невозможности обеспечить осмотр всего объекта с расстояния наилучшего зрения — от 200 и до 600 мм. Подлежащая контролю поверхность должна рассматриваться под углом более 30° к плоскости объекта контроля.
Зона контроля должна включать в себя как сварной шов, так и зону термического влияния, в которой возможно возникновение трещиноподобных дефектов. В большинстве случаев, ширина зоны термического влияния принимается равной толщине свариваемых кромок, но данное значение необходимо уточнить в соответствии с требованиями методических документов по ВИК на конкретный объект контроля.

Перед началом проведения ВИК выполняется разметка сварного соединения несмываемым маркером (маркером по металлу), обеспечивающим сохранение маркировки до окончания приемки контролируемого сварного соединения. При разметке сварного соединения задают начало координат и направление отсчета.
При проведении визуального осмотра сварного соединения следует контролировать:

  • наличие маркировки шва (нанесенной несмываемым маркером) и правильность её выполнения;
  • наличие клейма сварщика (бригады сварщиков);
  • отсутствие (наличие) на поверхности сварных соединений следующих дефектов: поверхностных трещин всех видов и направлений, включений, отслоений, прожогов, свищей, наплывов, усадочных раковин, подрезов, непроваров, брызг расплавленного металла, незаваренных кратеров; прижогов металла в местах касания сварочной дугой поверхности основного металла.

При визуальном осмотре технических устройств необходимо также обращать внимание на соответствие расположения различных элементов требованиям конструкторской документации. Примером подобных несоответствий объектах трубопроводного транспорта (рис. 2) могут служить соединительные детали незаводского изготовления (сварные секционные отводы, переходники и пр), косые стыки труб, заплаты, несоосные или неперпендикулярные врезки.

По результатам визуального осмотра несмываемым маркером необходимо отметить дефектные участки и участки, для оценки качества которых требуется провести измерительный контроль.

Измерительный контроль сварного соединения, осуществляется для:

  • измерения величины смещения кромок, свариваемых элементов;
  • проверки геометрических параметров формы сварного шва (высота, ширина шва, плавност перехода, вогнутость корня и пр.);
  • измерения чешуйчатости сварного шва;
  • измерения глубины межваликовой канавки («западания»);
  • определения координат и протяжённости поверхностных дефектов, выявленных при визуальном контроле;
  • измерения глубины и протяжённости подрезов, участков неполного заполнения разделки;
  • размеров катетов угловых сварных соединений;
  • размеров, характеризующих взаимное положение свариваемых деталей или их элементов (расстояние между продольными швами при сварке труб, перелом оси, угол между сваренными элементами и т.п.).

Высота и ширина сварного шва должна определяться не реже, чем через один метр по длине соединения, но не менее чем в трех сечениях, равномерно расположенных по длине шва. При этом измерения выполняют, в первую очередь, на участках шва, вызывающих сомнение по результатам визуального осмотра.
Высота усиления и величина вогнутости стыкового шва оценивается по максимальной высоте (глубине) расположения поверхности шва от уровня расположения наружной свариваемой поверхности. Если уровни поверхности деталей отличаются друг от друга, измерения следует проводить относительно детали, расстояние от которой до точки максимальной выпуклости/вогнутости шва является наименьшим.
В том случае, когда выполняется сварка деталей с различной толщиной стенки и уровень поверхности одной детали превышает уровень поверхности второй детали, оценку выпуклости (вогнутости) поверхности шва выполняют относительно линии, соединяющий края поверхности шва в одном сечении.
Измерение глубины западаний между валиками при условии, что высоты валиков отличаются друг от друга, должно выполняться относительно валика, имеющего меньшую высоту. Аналогично следует определять и глубину чешуйчатости (по меньшей высоте двух соседних чешуек).

Визуальный осмотр сварных соединений проводят невооруженным глазом и с применением оптических приборов (луп, эндоскопов, зеркал и др.). Лупы должны быть с увеличением от 4 до 7 раз.
Для измерения параметров обнаруженных отклонений формы и поверхностных дефектов используют средства измерения, погрешность которых позволяет осуществлять измерения искомой величины в соответствии с табл. 2.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: