Проведение исследований и разработка методики ультразвукового неразрушающего контроля качества кольцевых сварных соединений трубопроводов, выполненных контактной стыковой сваркой оплавлением

В основе технологии контактной стыковой сваркой оплавлением (КССО) лежит способ сварки непрерывным оплавлением с программным изменением основных параметров режима, позволяющий исключить влияние точности сборки труб перед сваркой на формирование сварного соединения. Основными преимуществами КССО являются: - выполнение сварки стыка на одном посту; - высокий темп строительства, составляющий от 60 до 200 сек. в зависимости от типоразмера свариваемых труб от 114 до 1420 мм с толщиной стенки до 30 мм; - все этапы от начала до конца выполняются в автоматическом режиме по заданной программе, исключающем влияние сварщика на качество соединения; - качество сварных соединений оценивается с помощью компьютерной программы обработки параметров режимов сварки, при этом достоверность обнаружения дефектов составляет практически 100 % при дополнительном использовании ультразвукового контроля; - трубы сваривают без предварительного подогрева при любой температуре окружающей среды для всех классов прочности; - осадки окружающей среды не влияют на качество сварных соединений; - сокращение обслуживающего персонала; - сокращение затрат на строительство трубопроводов. Одним из нерешенных вопросов КССО является отсутствие широко апробированных методов и методик неразрушающего контроля. Основными дефектами КССО являются дефекты в виде макронесплошностей (горячие трещины и разрывы, расслоения, раковины и рыхлоты); дефекты микроструктуры и дефекты монолитной структуры – слипания и матовые пятна. При строительстве новых трубопроводов, работающих при повышенном давлении, значительно возрастают требования к качеству сварных соединений. Однако, сварные соединения, удовлетворяющие требованиям по результатам операционного контроля, внешнего осмотра могут иметь неудовлетворительные результаты механических испытаний, характеризующиеся отдельными выпадами значений. Поэтому, внедрение неразрушающих методов контроля является необходимым условием обеспечения безопасной эксплуатации трубопроводов. Основным вопросом при разработке методов неразрушающего контроля является возможность идентификации и интерпретации различных несплошностей, присущих КССО, в том числе оксидных пленок, или матовых пятен. Для обнаружения раздробленных оксидных плен возможности классических методов сильно снижаются, поскольку в местах разрыва формируется частичная металлическая связь между свариваемыми трубами. Такие дефекты радиографическим методом не обнаруживаются, а при УЗК проходящий сигнал сильно ослабевает, а амплитуда его близка к уровню структурных шумов. Анализ известных технологий неразрушающего контроля, а также способов идентификации дефектов, характерных для КССО, показывает, что до настоящего времени проблема распознавания типов дефектов с целью отнесения к одному из классов макронесплошностей или дефектов монолитной структуры не решена в полной мере. В связи с этим, актуальным является поиск информативных признаков и способов идентификации указанных дефектов. В связи с изложенным, в рамках проведения работ по этапу №1 разработана высокоинформативная технология ультразвукового контроля, позволяющая не только обнаруживать дефекты типа слипания и матовые пятна, но и интерпретировать дефекты, характерные для КССО, по типам с целью определения их допустимости. Целью настоящего этапа №2 работы является систематизация нормативных требований к контролепригодности сварных соединений, оборудованию и настроечным образцам, технологическим параметрам, а также методикам контроля и обработки полученных результатов и разработка нормативного документа Р Газпром «Методика ультразвукового неразрушающего контроля качества кольцевых сварных соединений трубопроводов, выполненных контактной стыковой сваркой оплавлением».