Ультразвуковий контроль зварних з'єднань в поліетиленових газопроводах
Введення
поліетиленовий трубопровід ультразвуковий контроль
Завдяки таким властивостям, як хімічна стійкість, стійкість до корозії і довговічність, поліетиленові труби можна використовувати протягом тривалого часу - більш ніж 50 років. Сьогодні поліетилен широко застосовується для виготовлення трубопроводів, призначених для транспортування води і газу: стійкість до впливу тиску і міцність конструкції є принципово важливими показниками для терміну експлуатації таких трубопроводів, адже аварія в системі може викликати повінь, вибух, пожежа і загибель людей, що, в свою чергу, спричинить за собою судові процеси та значні збитки. Крім того, це може спровокувати збої в газо- і водопостачанні.
Найбільші світові оператори трубопровідних мереж відзначають, що основна загроза цілісності поліетиленового трубопроводу, крім ушкодження третьою стороною, - погана якість зварних швів. Очевидно, що з'єднання - це найбільш вразливе місце в будь технічній системі. Осьове напруження або напруга при вигині, що утворилися в результаті теплового розширення або стиснення, або переміщення грунту підвищують ризик пошкодження неякісних з'єднань.
Як показали результати досліджень деяких європейських виробників фітингів, в 40% випадків причиною неякісної зварювання є невиконання або виконання неналежним чином зачистка труб перед зварюванням, в 20% - надмірна зачистка, в 6% - забруднення в зоні зварювання і в 6-9% - відсутність позіционера при зварюванні. Підсумок цих вишукувань невтішний: в 75% випадків виникнення дефектних стиків обумовлено грубим порушенням технології зварювання або низькою культурою виробництва робіт.
. Дефекти зварювання поліетиленових трубопроводів
У процесі зварювання поліетилен нагрівається до температури плавлення кристалічної фази і стає в'язкопружним. У такому стані під впливом тиску довголанцюгові молекули поліетилену можуть розчіплюватися, вивільнятися і переміщатися відносно один одного. На цьому етапі можна з'єднувати один з одним два розплаву. У процесі з'єднання молекули розплавів починають перемішуватися, зближуватися один з одним і з'єднуватися. У процесі охолодження рухливість ланцюгів знижується, молекули припиняють розчеплення, кристалічна структура відновлюється, і матеріал твердне знову. Шов, одержуваний при зварюванні плавленням, може мати таку ж міцністю, як і вихідний матеріал.
Для успішного з'єднання поліетиленових труб за допомогою даних методів необхідний суворий контроль параметрів і умов зварювання. Для задоволення вимогам безпеки газопостачання з'єднання повинні бути абсолютно надійними.
Чистий поверхню без забруднень - основний і найважливіший фактор створення якісного шва між двома сполучаються поверхнями. Забруднення погіршує цілісність зварного з'єднання, а сторонні включення можуть діяти як області концентрації напруги, що є передумовою для розтріскування під напругою.
Враховуючи, що з'єднання поліетиленових труб, як правило, виконується в польових умовах, де постійно присутня загроза забруднення, підготовку необхідно проводити з особливою ретельністю. У даних обставинах забруднення представляється основним предметом уваги при оцінці цілісності з'єднання. Нижче перераховані види забруднень, які негативно впливають на цілісність поліетиленового з'єднання:
сильні забруднення, такі як відкладення бруду, ґрунту або смоли на поверхні труби;
незначні забруднення, наприклад пил;
жирові або масляні сліди, що з'явилися від зіткнення з'єднуються поверхонь із забрудненою тканиною або руками;
окислення поверхні в результаті впливу атмосферного повітря;
ерозія поверхні в результаті тривалого впливу ультрафіолетового випромінювання (наприклад, зберігання на вулиці більше 12 місяців);
вологість або вода на поверхні.
Всі технології зварювання вимагають вжиття належних заходів, для того щоб запобігти забрудненню зварного з'єднання і захистити його від впливу зовнішнього середовища. Для цього необхідно обов'язково використовувати водонепроникну підстилку і навіси.
Більш того, на трубах повинні бути встановлені кінцеві пробки, щоб уникнути попадання води і захистити від охолодження вітром, яке може викликати коливання температури зварювання.
Типовим руйнуванням, характерним для зварювання встик, є розтріскування під напругою, що виникає при концентрації напруги в зварних швах...
