Гост на стилоскопирование металла

Обновлено: 02.07.2024

Определение состава материала, а также поиск возможных дефектов сварных соединений выполняется с помощью совокупности методов спектрального анализа, основанных на изучении различных спектров взаимодействия. Для сварных соединений и металлических конструкций подобная методика называется стилоскопированием.

Определение методики

Стилоскопирование — простейший вид качественного спектрального анализа на наличие легирующих элементов в различных металлах и сплавах. Ему обязательно подвергают все нагревающиеся элементы котлов и трубопроводов, изготовленных из легированной стали, а также наплавленный металл сварных швов для установления марочного соответствия примененных сварочных материалов.

Стилоскопирование сварных швов проводится, как проверка визуального качества по фото. Для проведения испытаний и изучения полученных спектров используется специальный прибор — стилоскоп. От мощности данного оборудования зависят пределы возможностей стилоскопирования. Анализ на стилоскопе сопровождается минимальными повреждениями исследуемого образца, что позволяет проверять готовые детали и сварные соединения.

Стилоскопирование сварных швов

Объем контроля стилоскопированием

При проведении всех видов сварки с использованием легированных присадочных материалов металл полученного шва подвергается стилоскопированию. Методика применима до проведения термической обработки элементов конструкции, деталей.

Стилоскопирование относится к обязательным методам визуального контроля сварочных соединений, а нормативы контроля устанавливаются в зависимости от производства.

Данная методика контроля качества эффективно применяется для:

Контроля на наличие легирующих элементов (кроме марганцовистой и кремнемарганцовистой) в сплавах и металле для труб любого типоразмера, литых деталей, шпилек арматур, паропроводных и пароперепускных труб теплового оборудования, переходов, отводов, тройников и др.
проверки соответствия материала свариваемых элементов;
проведения анализа металлических деталей энергетических установок;
анализа тонкой проволоки, ленты, образцов малой массы из легкоплавких сплавов;
определения химического состава материалов крупногабаритных объектов, их сварных соединений;
определения в сварных швах малого содержания трудновозбудимого элемента (углерода от 0,1%, кремния от 0,1%, серы от 0,2%)
контроля сварных швов деталей и частей конструкций, которые работают под давлением;
качественного контроля чистоты различных марок сплавов сталей;
контроля металла коррозиестойкой наплавки;
определения наличия хрома, молибдена.

Области реализации данной методики

1 — блок питания; 2 — источник света; 3 — стилоскоп; 4 — крепежное устройство; 5 — подставка; 6 — подставка; 7 — выдвижной винт; 8 — рельс; 9 — кабель

На производстве должны контролироваться стилоскопированием:

Каждый сварной шов через каждые 2 м;
все дефекты сварных швов после устранения;
все места исправления сварного шва или повторного сварочного соединения;
наплавка металла не менее чем в одной точке;
предусмотренные положения ГОСТ 1435-99.

Стилоскопирование для контроля качества металлов и сварных соединений может использоваться:

На складах машиностроительных заводов при контроле материалов;
на шихтовых дворах при контроле качества;
на пунктах сортировки металлического лома;
в лабораториях литейных цехов;
в нефтяном и химическом аппаратостроении;
в газовой промышленности.

Рамки применения данного метода контроля значительно расширяются за счет возможности его использовать не только в условиях спектральной лаборатории (стационарный стилоскоп), но и в полевых условиях.

Цветная дефектоскопия (капиллярная дефектоскопия)

Одним из основных неразрушимых методов контроля качества сварных соединений является цветная дефектоскопия (капиллярный метод неразрушающего контроля (ГОСТ 18442-80))

Основной принцип действия метода

Цветная дефектоскопия предназначена для обнаружения поверхностных и сквозных дефектов, определения их расположения или протяженности (для протяженных дефектов некоторых типов) и их ориентации на поверхности исследуемого объекта. Метод основан на капиллярном проникновении внутрь дефекта, хорошо смачивающего исследуемый материал, жидкого индикатора, на визуальном изучении поверхности материала и на последующей регистрации индикаторных следов.

Процесс цветной дефектоскопии основан на пяти этапах:

Очистка поверхности: механическая чистка от ржавчины, очистка очистителем и просушка поверхности.
Нанесение первого жидкого индикатора (пенетрата). Наносится путем распыления, кистью или весь объект погружается в него.
Аккуратное удаление лишнего пенетрата с исследуемой поверхности.
Нанесение второго жидкого индикатора (проявителя).
Контроль. Используют любой метод визуального контроля.

Из-за возникновения диффузионной реакции двух контролирующих жидкостей проявляются дефекты сварных швов и линии повреждений (трещины, царапины). Интенсивность окраски индикатора говорит о глубине и толщине дефекта. В этом методе контрастная чувствительность зрения играет основную роль и отвечает за точность.

Позволяет провести точную локализацию мелких дефектов и охарактеризовать их с большой точностью;
позволяет расширить область применение других визуальных методов контроля качества сварочных соединений;
увеличивает спектр обзора для поверхностных дефектов;
является не дорогостоящим методом.

Для выездного контроля применим только при температуре от 5 до 50 0 С, при отрицательных температурах точность падает в разы;
большая длительность процесса (1 — 2 часа);
высокая трудоемкость процесса;
человеческий фактор, субъективность;
невозможность механизировать и автоматизировать процесс контроля;
инструменты контроля (индикаторные жидкости) нуждаются в определенных условиях хранения и имеют ограниченный срок пригодности.

Возможности капиллярного метода контроля

Способы контроля сварных швов в основном ограничены применяемым инструментом, но для цветной дефектоскопии подобного ограничения нет. Класс чувствительности реагентов выбирается в зависимости от необходимой точности. Только этап визуальной фиксации дефектов зависит от разрешения прибора для наблюдения и использованной в данном случае точности.

Метод является широко востребованным и в основном используется для выявления дефектов шириной не менее 1 мм и глубиной не менее 3 мм:

Для контроля качества поверхности и общей целостности объекты любых размеров и форм;
при проведении дефектоскопии сварных швов на выявления трещин, пор, раковин, непроваров;
для обнаружения межкристаллитной коррозии и других несплошностей;
для обнаружения открытых волосовин.

Практическое использование цветной дефектоскопии

В условиях лаборатории или при визуальном контроле технического состояния объектов используется при:

Проведении технадзора строительных объектов;
контроле рабочего состояния трубопроводных (нефтепровод, газопровод) систем;
контроле сварных швов соединений патрубков с корпусом сосудов;
проверке качества кованых и литых деталей трубопроводов, арматуры;
при проведении гамма — или рентгеновского контроля;
при невозможности произвести контроль сварочных швов методами просвечивания;
при последнем контроле выпускаемой продукции из черных и цветных металлов, пластмасс, твердых сплавов;
при контроле срока эксплуатации.

Методика проведения цветной дефектоскопии практически всегда совмещается с другими методами контроля или усложняется (люминесцентная дефектоскопия или дефектоскопия по фото).

Для того чтобы заниматься пескоструйной обработкой металла, необходимо приобрести специальное оборудование.

Ультразвуковой метод контроль сварных соединений — один из самых эффективных. Подробнее читайте в этой статье.

Метод контроля сварного соединения на «керосин»

Одним из самых распространенных методов контроля непроницаемости сварных соединений является капиллярный метод керосином.

Определение методики

Принцип действия метода основан на физическом свойстве керосина, капиллярности — способность подыматься по капиллярным ходам, сквозным порам и трещинам.

Методом контроля на керосин

Проверка сварных швов на герметичность методом контроля на «керосин»:

С контролируемой стороны (более удобной) сварные швы покрываются водным раствором мела (правильный раствор — 450 г на 1 л).
После полного высыхания обратную сторону покрывают (смачивают, заливают) обильным слоем керосина не менее 3-х раз.
На меловой поверхности наличие следов керосина свидетельствует о неплотности швов, о дефекте.
Отдельные пятна указывают на свищ в сварном шве, сквозные трещины или непровары.

Для повышения наглядности результатов методики используют окрашенный керосин и наносят его под давлением сжатого воздуха.

Рамки применения метода

Проверка сварных швов керосином является точной методикой на подтверждения целостности шва. Подобный метод не дает возможности охарактеризовать дефекты. Благодаря высокой проникающей способности керосина степень чувствительности метода — трещины от 2×10 -4 мм.

Практическое использование метода контроля

“Керосиновая проба” — метод контроля плотности сварных соединений на “керосин” используется для проверки:

Резервуаров, работающих под давлением;
газопроводов, нефтепроводов;
сварных стыков ответственных конструкций;
при проведении проверки на уровень герметичности;
при контроле непредусмотренного расхода транспортируемых или хранимых веществ.

Данная методика не подходит для количественной характеристики и оценки характера дефектов, но для первоначального контроля герметичности этот дешевый способ используется повсеместно.

Гост на стилоскопирование металла

УНИФИЦИРОВАННАЯ МЕТОДИКА СТИЛОСКОПИРОВАНИЯ
ДЕТАЛЕЙ И СВАРНЫХ ШВОВ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

Дата введения 1994-07-01

1. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ 01.07.94

Кривошеин Д.И., Ротштейн А.В., Белкин С.А., Орлов Н.С. (руководитель темы), Малашонок В.А. (АО "Энергомонтажпроект"); Алюшкин B.C. (АО "Мосэнергомонтаж"); Чехарина Г.Т. (АО "Центроэнергомонтаж")

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Номер или обозначение НТД

Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки

Листы и полосы медные. Технические условия

Прутки, полосы и мотки из инструментальной нелегированной стали. Общие технические условия

Проволока стальная сварочная. Технические условия

Прокат из легированной конструкционной стали. Технические условия

Сталь листовая углеродистая, низколегированная и легированная для котлов и сосудов, работающих под давлением. Технические условия

Сталь высоколегированная и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки

Сталь сортовая калиброванная коррозионно-стойкая, жаростойкая и жаропрочная. Технические требования

Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки конструкционных и теплоустойчивых сталей. Типы

Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами. Типы

Спирт этиловый технический. Технические условия

Прутки и полосы из коррозионно-стойкой и жаропрочной стали для лопаток паровых турбин. Технические условия

Прокат из стали повышенной прочности. Общие технические условия

Сталь теплоустойчивая. Технические условия

ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования

ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление

ССБТ. Общие требования. Электробезопасность

Поковки из углеродистой и легированной стали для оборудования и трубопроводов тепловых и атомных станций

Листы из стали марки 16ГНМА для барабанов котлов высокого давления. Технические условия

* Документ в информационных продуктах не содержится. За информацией о документе Вы можете обратиться в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

Отливки из углеродистой и легированной стали для фасонных элементов паровых котлов и трубопроводов с гарантированными характеристиками прочности при высоких температурах

Трубы котельные бесшовные механически обработанные из конструкционной марки стали

Сталь листовая низколегированная для прямошовных магистральных газонефтепроводных труб диаметром 530-820 мм

Трубы плавниковые холоднокатаные из стали марок 12Х1МФ и 20 для паровых котлов

Трубы стальные бесшовные горячекатаные толстостенные для паровых котлов и трубопроводов

Трубы стальные бесшовные для паровых котлов и трубопроводов

Трубы бесшовные холоднодеформированные для паровых котлов и трубопроводов с гарантированными из коррозионно-стойкой стали

Трубы центробежные из стали марки 15X1M1Ф

Листы из стали марки 15ГС

Другие НТД и ПТД

Правила устройства и безопасной эксплуатации оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок

РД 34 15.027-92 (РТМ-1c-92)

Сварка, термообработка и контроль трубных систем котлов и трубопроводов при монтаже и ремонте оборудования электростанций

Положение о входном контроле металла теплоэнергетических установок с давлением 9 МПа и выше

Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей*

Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий

* На территории Российской Федерации действуют "Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок" (ПОТ Р М-016-2001, РД 153-34.0-03.150-00). Здесь и далее. - Примечание изготовителя базы данных.

РАЗРАБОТЧИК АО "Энергомонтажпроект"

Главный инженер Д.И.Кривошеин, 1994 г.

Заведующий отделом сварки и дефектоскопии С.А.Белкин, 29.04.94

Главный технолог проекта В.А.Малашонок 27.04.94

СОГЛАСОВАН Госгортехнадзором России 23 мая 1994 г.

Заместитель министра Ю.Н.Корсун, 23 мая 1994 г.

Настоящий производственно-технологический документ (ПТД) устанавливает методику контроля стилоскопированием металла материалов, полуфабрикатов, деталей, сборочных единиц и швов сварных соединений оборудования, трубопроводов и конструкций электростанций, подконтрольных Госгортехнадзору РФ.

Методика разработана на основе "Методических указаний по проведению спектрального анализа металла деталей энергетических установок с помощью стилоскопа" (М., СНТИ, 1969), "Методических рекомендаций по проведению полуколичественного спектрального анализа сталей на стилоскопе с дугой постоянного тока" (Свердловск, УралНИИЧМ, 1983), накопленного опыта визуального спектрального анализа металла при входном контроле, монтаже и ремонте оборудования тепловых электростанций.

Методика не может быть полностью или частично воспроизведена и тиражирована из-за возможности искажения линий спектра на рисунках.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1 Настоящая методика предназначена для персонала заводов-изготовителей, монтажных, ремонтных организаций и электростанций, осуществляющих организацию контроля и контроль материалов, полуфабрикатов, деталей, сборочных единиц и швов сварных соединений.

1.2 Стилоскопированием проверяется наличие, отсутствие и содержание основных легирующих элементов с целью подтверждения соответствия требованиям нормативно-технических документов (НТД) химического состава металла материалов и швов сварных соединений. Стилоскопированием определяют также содержание углерода и серы.

В приложениях А и Б приведен химический состав металла наиболее распространенных материалов, полуфабрикатов, сварочной проволоки и наплавленного металла покрытых электродов, применяющихся для изготовления, монтажа и ремонта оборудования и трубопроводов теплоэнергетических установок.

1.3 Контроль стилоскопированием проводится в объеме, установленном "Правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов" и "Правилами устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды" для изделий и их элементов, изготовление, монтаж и ремонт которых проводится по данным Правилам.

Необходимость и объем контроля стилоскопированием деталей и сварных швов изделий, на которые данные Правила не распространяются, а также сварочных материалов, применяющихся при их изготовлении, монтаже и ремонте устанавливаются отраслевыми НТД на изготовление и сварку, ПТД (технологические инструкции, карты технологического процесса) или конструкторской документацией.

1.4 Стилоскопирование металла деталей, сборочных единиц, швов сварных соединений и сварочных материалов проводятся при входном контроле (ГОСТ 24297), в процессе и после монтажа или ремонта.

Организацию и порядок проведения контроля стилоскопированием необходимо осуществлять в соответствии с требованиями, установленными НТД, ПТД, действующими на предприятии (организации), а также в соответствии с требованиями настоящей методики.

1.5 Стилоскопирование на смонтированном трубопроводе проводят согласно схеме трубопровода в соответствии с нумерацией сварных стыков. Запись результатов контроля необходимо выполнять согласно номерам сварных стыков, ограничивающих контролируемую зону.

Примеры записи результатов контроля.

Контролируемый участок трубопровода между стыками 9 и 10 (рисунок 1) обозначается "Труба 9-10". Задвижка между стыками 7 и 8 обозначается "Задвижка 7-8" и т.д. Металл сварных швов обозначается номером стыка.

Рисунок 1 - Схема трубопровода

1.6 Контроль каждой трубы, вне зависимости от размеров, необходимо осуществлять на обеих ее концах на расстоянии 60-70 мм от каждого сварного или фланцевого соединения и обязательно до наложения изоляции нового участка трубопровода.

1.7 Стилоскопирование крепежа арматуры, фланцевых соединений необходимо проводить после их установки по проекту. Если при контроле крепежа обнаружено несоответствие материала запроектированному, то составляется эскиз (рисунок 2), который прилагается к протоколу.

Рисунок 2 - Схема расположения шпилек на задвижке 7-8

Запись результатов стилоскопирования крепежа в протоколе проводится в соответствии с принятой на эскизе нумерацией.

1.8 Контроль рабочих лопаток турбины необходимо проводить в замковой части лопатки. Валы роторов следует проверять на торцевой поверхности.

Места контроля остальных деталей определяют удобством установки стилоскопа.

В целях наибольшей достоверности результатов контроль рекомендуется проводить в двух точках.

1.9 Стилоскопирование металла шва следует проводить на зачищенных до металлического блеска участках (площадках) поверхности шва. Сварные соединения, которые выполняли одновременно два сварщика, необходимо стилоскопировать на двух диаметрально противоположных участках шва. В остальных случаях стилоскопирование можно осуществлять на одном участке. Стилоскопирование металла шва необходимо проводить до термической обработки сварных соединений.

Нужен полный текст и статус документов ГОСТ, СНИП, СП?
Попробуйте профессиональную справочную систему
«Техэксперт: Базовые нормативные документы» бесплатно

СТИЛОСКОПИРОВАНИЕ ОСНОВНЫХ И СВАРОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
И ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ

Дата введения 2002-11-22

ЛИСТ УТВЕРЖДЕНИЯ
РД 26.260.15-2001

СТИЛОСКОПИРОВАНИЕ ОСНОВНЫХ И СВАРОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ

Генеральный директор ОАО "ВНИИПТхимнефтеаппаратуры"

Заместитель генерального директора ОАО "ВНИИПТхимнефтеаппаратуры"

Заведующий отделом стандартизации

Заведующий отделом N 29

Заведующий лабораторией N 56

Разработчик, старший научный сотрудник

Зав. сектором стандартизации

Заместитель генерального директора по научно-производственной деятельности

Председатель ТК 260 "Оборудование химическое и нефтегазоперерабатывающее" В.А.Заваров 2001

1 РАЗРАБОТАН ОАО "Волгоградский научно-исследовательский и проектный институт технологии химического и нефтяного аппаратостроения" (ОАО "ВНИИПТхимнефтеаппаратуры) по заданию Госгортехнадзора России.

Курдюмова A.M., Гурьева Л.В., Мирочник В.Л., Хапонен Н.А.

2 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Техническим комитетом N 260 "Оборудование химическое и нефтегазоперерабатывающее" Листом Утверждения от 20.12.2001

3 СОГЛАСОВАН письмом Госгортехнадзора России N 12-06/959 от 22.11.2002

4 ВЗАМЕН "Инструкции по стилоскопированию основных и сварочных материалов и готовой продукции", согласованной с ГГТН РФ письмом N 12-6/1108 от 10.12.96

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий руководящий документ является переработанным и расширенным продолжением "Инструкции по стилоскопированию основных и сварочных материалов и готовой продукции" согласованной с ГГТН РФ письмом от N 12-6/1108 от 10.12.96 и распространяется на сосуды, аппараты, все детали аппаратов (обечайки, днища, патрубки, сварные соединения и др.), а также на исходные материалы в виде проката, сварочных проволок, промежуточных деталей на различных этапах технологического процесса и т.д.

Настоящий руководящий документ предусматривает определение химического состава вышеназванных объектов методом стилоскопирования с целью установления соответствия типа использованной стали и сварочных материалов чертежам и РД по сварке, отраслевым стандартам и руководящим документам с помощью стационарных и переносных стилоскопов.

РД охватывает марки сталей, наиболее распространенные в нефтяном, химическом и газовом аппаратостроении, к числу которых относятся стали низколегированные 15ХМ, 40ХМФА, 35Х, 10Х2ГНМ, 30ХМА, 16ГС, 09Г2С, легированные 15Х5М, 15Х5ВФ, 12Х8ВФ, 20Х13 и высоколегированные 12Х18Н9, 04Х18Н10, 08Х17Н13М2Т, 10Х17Н13МЗТ, 20Х25Н20С2, ХН32Т, 06ХН28МДТ и др.

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем руководящем документе использованы ссылки на следующие стандарты, правила и другие источники:

ГОСТ 495-92* Листы и полосы медные. Технические условия

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 1173-2006. Здесь и далее. - Примечание изготовителя базы данных.

ГОСТ 1435-90* Прутки, полосы и мотки из инструментальной нелегированной стали. Общие технические условия

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 1435-99. Здесь и далее. - Примечание изготовителя базы данных.

СН 245-71 Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий

* На территории Российской Федерации действуют ПБ 03-585-03. - Примечание изготовителя базы данных.

ПБ 09-170-97* Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств

* На территории Российской Федерации действуют Правила безопасной эксплуатации и охраны труда для нефтеперерабатывающих производств. - Примечание изготовителя базы данных.

ПБ 10-115-96* Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением

* На территории Российской Федерации действуют ПБ 03-576-03. - Примечание изготовителя базы данных.

Правила по устройству и содержанию лаборатории и пунктов спектрального анализа, обязательные для всех министерств, ведомств и учреждений

РД 009-364-00 Типовая инструкция по организации безопасного проведения огневых работ на взрывоопасных и взрывопожарных объектах

Типовая инструкция по организации безопасного проведения газоопасных работ / Утв. ГГТН СССР 20.02.85

ПОТ РО-14000-005-98 Положение. Работы с повышенной опасностью. Организация проведения.

Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей* / Утв. Госэнергонадзор РФ

Общеминистерские нормы обслуживания для вспомогательных рабочих цехов основного и вспомогательных производств Министерства химического и нефтяного машиностроения СССР. - М., 1977. - c.41-51

ВСН 21-77 Инструкция по проектированию отопления и вентиляции нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий

3 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

3.1 В основу РД положены стилоскопические признаки оценки содержания легирующих элементов, выбранные экспериментально в условиях спектральной лаборатории ВНИИПТхимнефтеаппаратуры для сталей, перечисленных в 1.3, при использовании стационарных стилоскопов СЛ-10, СЛ-11, "Спектр" и переносного "Метаскопа" фирмы Крауткремер, ФРГ, а также других марок отечественного производства, применяемых на заводах.

3.2 Стилоскопирование металла свариваемых деталей и металла шва производится с целью установления соответствия марки использованных для сварки материалов требованиям соответствующих НТД и ТУ на изготовление изделия.

Обязательному стилоскопированию должны подвергаться в изготовленном сосуде детали корпуса, находящегося под давлением (обечайки, днища, патрубки, фланцы) из низко-, средне- и высоколегированных марок сталей, а также соединяющие их сварные швы в объеме и местах, установленных заводами-изготовителями.

Стилоскопирование следует производить на зачищенных до блеска участках (площадках) поверхности. Перед стилоскопированием соответствующие участки должны быть замаркированы с таким расчетом, чтобы их можно было легко обнаружить на картах контроля.

Выполнение стилоскопирования металла свариваемых деталей и металла сварного шва следует осуществлять с помощью переносных стилоскопов. На сварных соединениях, выполнявшихся одновременно двумя сварщиками, стилоскопированию должны подвергаться два диаметрально противоположных участка шва. В остальных случаях стилоскопирование может производиться на одном участке.

В случае неудовлетворительных результатов производится повторное стилоскопирование металла свариваемых деталей и металла шва в 3-х различных участках.

При выявлении несоответствия марки используемой стали или сварного соединения хотя бы на одной детали, проверенных в неполном объеме, стилоскопированию должны быть подвергнуты все однотипные детали, сварные соединения, узлы.

Результаты стилоскопирования на соответствие марки стали использованных материалов требованиям технических условий на изготовление изделия должны быть зафиксированы в специальном журнале с выдачей соответствующих протоколов.

Контроль стилоскопированием не производится:

- при невозможности осуществления контроля вследствие недоступности сварных швов;

- по условиям техники безопасности.

4 СТИЛОСКОПИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА СТАЛЕЙ, СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

4.1 Сущность работы на стилоскопе

Полуколичественный анализ при помощи стилоскопа производится следующим образом: между образцом и вспомогательным или "постоянным" электродом зажигается дуговой разряд. Его излучение направляется на входную щель стилоскопа. Горение дуги сопровождается переносом вещества электрода с одного полюса на другой. Поэтому заточку постоянного электрода необходимо производить перед каждым новым анализом.

Для установления количественного содержания элемента в сплаве пользуются оценкой относительной интенсивности анализируемой линии и линии сравнения.

Однако возможности глаза как измерительного прибора ограничены. Глаз не может достаточно точно определить отношение интенсивностей двух спектральных линий. Но он очень чувствителен к установлению равенства или неравенства интенсивностей двух световых линий (двух спектральных линий). На этом принципе и основан метод количественного анализа с помощью стилоскопа.

4.2 Приборы и материалы. Вспомогательное оборудование

Все виды стационарных стилоскопов, выпускаемые в СССР ранее и в настоящее время в РФ, к числу которых относятся СЛ-10, СЛ-11, "Спектр", а также переносные типа СЛП-1, СЛП-3, СЛП-4, СЛУ-1 (в двух вариантах - стационарном и переносном) и "Метаскоп" фирмы Крауткремер производства ФРГ.

ГОСТ Р 59109-2020. Национальный стандарт Российской Федерации. Элементы реакционных трубчатых печей, работающих под давлением. Технические условия

Сварка радиантных труб, их элементов и коллекторов радиантных труб должна быть выполнена в соответствии с положениями настоящего стандарта и ТД, утвержденной в установленном порядке.

6.7.1 Специальные требования

6.7.1.1 При подготовке к сварке сталей и сплавов аустенитного класса кроме общих положений (см. 6.5) должны быть учтены специальные требования, изложенные в настоящем подразделе.

6.7.1.2 Требования к испытаниям на сопротивляемость образованию трещин в сварных соединениях

Сварочная проволока каждой партии должна быть проконтролирована на стойкость к образованию горячих трещин при сварке.

Требования к испытаниям на сопротивляемость образованию горячих трещин в сварных соединениях должны соответствовать ГОСТ Р ИСО 17641-1, ГОСТ Р ИСО 17641-2 и ГОСТ Р 54790.

Металл сварного шва и зоны термического влияния сварки аустенитных сплавов на никелевой основе чувствителен к воздействию окружающей атмосферы (в том числе влажности), масел и прочих загрязнений, которые приводят к образованию горячих трещин и пор. Для предотвращения образования горячих трещин требуется организация сварочных работ.

При разработке технологии сварки аустенитных сталей (или сплавов) на никелевой основе необходимо учитывать:

- технологические особенности сварного соединения (требования к подогреву при сварке, термообработке и пр.);

- возможность образования дефектов, особенно холодных и горячих трещин, специфичных для каждого свариваемого сплава;

- возможность образования горячих трещин при отсутствии зазора между свариваемыми кромками стыковых соединений для обеспечения свободной усадки металла;

- необходимость и достаточность обеспечения механических свойств сварного соединения в соединениях сплавов разной толщины не ниже, чем у сплава, обладающего меньшими показателями указанных свойств.

Сварочная проволока каждой партии должна быть проконтролирована на стойкость к образованию холодных трещин при сварке.

Требования к испытаниям на сопротивляемость образованию холодных трещин в сварных соединениях должны соответствовать ГОСТ Р ИСО 17642-1, ГОСТ Р ИСО 17642-2 и ГОСТ Р 56143.

Сварочные материалы, предназначенные для выполнения сварных соединений, к которым предъявляются требования по стойкости к МКК, перед использованием должны быть подвергнуты испытаниям на склонность к МКК по ГОСТ 6032. Испытание сварочных материалов на склонность к МКК допускается совмещать с испытанием на склонность к МКК сварных соединений, для сварки которых они предназначены.

6.7.1.3 Каждая партия электродов независимо от наличия сертификата подвергается контрольным испытаниям для определения технологических свойств, а также склонности к образованию трещин по ГОСТ 9466.

Результаты контроля технологических свойств должны удовлетворять требованиям ГОСТ 9466.

6.7.1.4 Резка изделий из сталей и сплавов аустенитного класса, а также обработка кромок под сварку должны быть выполнены механическими способами.

В случае применения термической (пламенной) резки на кромках должен быть удален механическим способом слой металла до полного устранения всех неровностей, цветов побежалости и возможных горячих трещин.

6.7.1.5 Для предотвращения дефектов при сварке в защитных газах и возможного снижения коррозионной стойкости металла шва сварочную проволоку перед использованием необходимо обезжирить ацетоном высшего сорта (ГОСТ 2768).

6.7.1.6 Для уменьшения перегрева, обеспечения коррозионной стойкости и оптимальных механических свойств сварку соединений небольшой толщины (менее 8 мм) необходимо вести при максимально возможной скорости.

6.7.1.7 При многослойной сварке каждый проход выполняют после охлаждения предыдущего до температуры ниже 100 °C и тщательной зачистки (абразивным камнем или металлическими щетками из нержавеющей стали).

6.7.1.8 Для предотвращения горячих трещин в сварных соединениях (толщиной 10 мм и более) сталей и сплавов с аустенитной структурой рекомендуется следующее:

- аргонодуговую сварку и ручную дуговую как плавящимся, так и неплавящимся электродом выполнять при минимальной длине дуги, без поперечных колебаний усиленными валиками;

- автоматическую сварку осуществляют на пониженных скоростях с минимальным числом проходов;

- кратеры швов тщательно заплавлены до получения выпуклого мениска или вышлифованы при запрете выводить кратеры на основной металл;

- в случае вынужденного обрыва дуги до ее повторного возбуждения необходимо убедиться в отсутствии горячей кратерной трещины, при наличии трещины кратер удалить механическим способом;

- сварщики, допущенные к сварке сталей и сплавов аустенитного класса, должны быть обучены приемам борьбы с горячими трещинами.

6.7.2 Технология сварки

Режим сварки должен обеспечить оптимальные значения темпа деформаций, скорости охлаждения и погонной энергии сварки для получения благоприятной структуры и сопротивления образованию трещин.

6.7.2.1 Сварка стыкуемых элементов должна быть выполнена под руководством специалиста аттестованными сварщиками, имеющими опыт аргоно-дуговой сварки труб (отливок, поковок) из аустенитных сталей и сплавов. Сварщики должны пройти специальное обучение по отработке технологии сварки центробежнолитых и деформированных труб с фасонными отливками, отводами, фланцами с полным проплавлением корневого шва.

Перед изготовлением сварных радиантных труб предприятие обязано выполнить производственную аттестацию технологии сварки в соответствии с [29].

6.7.2.2 При выполнении корневого шва и отсутствии зазора в стыке или при зазоре не более 0,5 мм аргоно-дуговая сварка должна быть осуществлена без подачи проволоки, а при наличии зазора от 0,5 до 1,5 мм - с подачей проволоки.

6.7.2.3 Зажигание и гашение дуги должны быть выполнены или на кромке трубы, или на уже наложенном шве на расстоянии от 20 до 25 мм от конца шва. Зажигание дуги на поверхности трубы не допускается.

6.7.2.4 Рекомендуемый расход аргона в горелке - от 8 до 10 л/мин, на поддув во внутреннюю полость трубы - от 5 до 7 л/мин.

6.7.2.5 Для защиты сварочной ванны корневого слоя при аргоно-дуговой сварке следует устанавливать заглушки с подачей инертного газа внутрь полости. Подачу аргона во внутреннюю полость трубы необходимо начинать не менее чем за 2 - 2,5 мин до начала сварки.

6.7.2.6 Подача аргона в горелку должна быть прекращена через 5 - 8 с после обрыва дуги, и в течение этого времени струю аргона следует направлять в кратер для защиты металла от окисления.

6.7.2.7 Поверхность корневого шва со стороны внутренней поверхности трубы (отливки) должна быть ровной с усилением (1 +/- 0,5 мм) и с плавным переходом к основному металлу, что следует проверять с помощью эндоскопа.

В случае превышения указанного усиления сварной шов подвергают шлифовке с внутренней стороны. При этом не допускается повреждение внутренней стороны трубы (отливки).

6.7.2.8 Во избежание прожога металла корневого шва второй слой рекомендуется выполнять с подачей присадки.

6.7.2.9 Аргоно-дуговую сварку осуществляют на возможно короткой дуге узкими валиками при силе тока от 80 до 100 А. Ручную дуговую сварку выполняют электродами диаметром 3 мм при силе тока от 80 до 90 А или электродами диаметром 4 мм при силе тока от 100 до 120 А. Перед гашением дуги сварщик должен заварить кратер и вывести место обрыва дуги на шов на 8 - 10 мм против направления сварки. Последующее зажигание дуги осуществляют на металле шва на расстоянии от 12 до 15 мм от кратера. Вывод кратера и зажигание дуги на основном металле труб (отливок) не допускаются.

6.7.2.10 После наложения каждого слоя (валика) проводят визуальный осмотр шва на отсутствие дефектов. Дефектные участки шва должны быть удалены механическим способом и заварены вновь.

Поверхность каждого наплавленного валика перед наложением последующего слоя следует зачищать механическим способом (абразивным кругом или щетками из нержавеющей стали) и обезжирить. Каждый технологический слой, особенно кратер, необходимо проконтролировать на предмет обнаружения горячих трещин. Сварку сталей и сплавов, проявляющих склонность к образованию горячих трещин (в том числе коррозионно-стойких сплавов на никелевой основе), следует осуществлять на режимах с ограничением погонной энергии.

Для исключения трещин в кратерах необходимо обеспечить их полное заполнение с образованием выпуклой поверхности.

6.7.2.11 При сварке высоколегированных аустенитных сталей и сплавов на железоникелевой основе следует ограничивать температуру свариваемой поверхности стыка. Сварку последующего слоя шва выполняют после охлаждения предыдущего слоя ниже 100 °C. При сварке теплоустойчивых сталей руководствоваться инструкциями предприятия-изготовителя, согласованными с независимыми экспертными материаловедческими организациями.

6.7.2.12 Все сварные швы подлежат клеймению, позволяющему установить сварщика, выполняющего эти швы.

6.7.2.13 Клеймо на деформированных трубах (изготовленных из стали марки 20Х25Н20С и сплавов марок 05Х20Н32Т, 10Х20Н32ТЮ и др.) наносят на расстоянии от 20 до 50 мм от шва, глубина клеймения - не более 0,5 мм.

6.7.2.14 Клеймо на центробежнолитых трубах наносят на наплавленную и зашлифованную площадку диаметром от 10 до 12 мм, расположенную в околошовной зоне на расстоянии от 30 до 50 мм от шва.

6.7.2.15 Допускается обозначение клейм сварщиков приводить на схеме трубы, приложенной к паспорту.

6.7.3 Требования к качеству сварных соединений

Требования к качеству сварных соединений радиантных труб, их элементов и коллекторов радиантных труб должны соответствовать положениям настоящего стандарта и НТД, утвержденных в установленном порядке.

6.7.3.1 Сварные соединения труб (центробежнолитых, деформированных), бобышек, фланцев, фасонных отливок, гнутых и штампосварных отводов должны быть выполнены с полным проплавлением по всему периметру стыка.

6.7.3.2 Усиление корневого шва с внутренней стороны должно быть в пределах от 0,5 до 1,5 мм, местная "утяжка" (ослабление) шва - не более 0,5 мм.

Усиление шва с наружной стороны свариваемых элементов должно быть в пределах (1,5 +/- 1,0) мм.

6.7.3.3 В сварных соединениях не допускаются следующие внешние дефекты:

- трещины всех видов и направлений;

- свищи и пористость;

- подрезы, наплывы, прожоги и незаплавленные кратеры;

- смещение и совместный увод кромок свыше норм, предусмотренных настоящим стандартом и НТД, утвержденных в установленном порядке;

- несоответствие формы и размеров швов требованиям чертежа, проекта и настоящего стандарта.

6.7.3.4 В сварных соединениях не допускаются следующие внутренние дефекты:

а) трещины и микротрещины всех видов и направлений;

б) непровары швов, провисание корня шва;

в) свищи, поры в виде сплошной сетки;

г) единичные шлаковые и газовые включения шириной (диаметром) свыше 10% от толщины стенки, длиной более 0,25·S (S - толщина стенки), количество дефектов допускаемых размеров должно быть не более 5 шт. на стык;

д) цепочки пор и шлаковых включений, имеющих суммарную длину дефектов более толщины стенки на участке шва, равном десятикратной толщине стенки, а также отдельные дефекты с размерами, превышающими указанные в перечислении г) настоящего подпункта;

е) скопление газовых пор и шлаковых включений на отдельных участках шва свыше 5 шт. на 1 см 2 площади шва; при этом максимальный линейный размер отдельного дефекта по наибольшей протяженности не должен превышать 1,5 мм, а сумма их линейных размеров в стыке - 3 мм.

6.7.3.5 Предел прочности сварных соединений центробежнолитых труб должен быть не ниже фактического предела прочности основного металла труб.

6.7.4 Контроль качества сварных соединений

Контроль качества сварных соединений радиантных труб, их элементов и коллекторов радиантных труб должен быть выполнен в соответствии с положениями настоящего стандарта и НТД, утвержденной в установленном порядке.

6.7.4.1 Контроль качества сварных соединений элементов проводят следующими методами:

- визуально-измерительным контролем (ВИК);

- цветным методом неразрушающего контроля (НК);

- механическими испытаниями, в том числе испытаниями на длительную прочность;

- испытаниями на межкристаллитную коррозию (по требованию ТД на изделие);

- металлографическими исследованиями (по требованию ТД на изделие);

6.7.4.2 Требования к оценке качества контрольных сварных соединений должны соответствовать данным, приведенным в таблице 12.

Стилоскопирование. Определение химического состава сварного шва для увеличения прочности изделия

Во время соединения металлов путем сваривания внутри шва или на его поверхности за счет высокой температуры дуги могут появляться практически незаметные дефекты. Любой из них отрицательно влияет на прочность конечного изделия, так как мельчайшие трещины могут привести к разгерметизации.

Что такое стилоскопирование сварных швов, в чем суть данного метода

Существует несколько методов, применение которых позволяет выявлять мелкие дефекты шва перед использованием. Один из самых доступных – стилоскопирование, в основе которого лежит спектральный анализ. Способ направлен на выявление количества легирующих примесей в сварном шве. Иными словами, можно определить химический состав металла в месте соединения.

ГОСТы, используемые для работы

Существует несколько документов, четко регламентирующие все нюансы, связанные с процессом стилоскопирования:

Области применения

Контролю подвергаются любые изделия, выполненные из легированной стали (в ее состав, помимо стандартных примесей, вводят специфические элементы для достижения желаемой прочности, стойкости и других показателей. К таким элементам относится хром, азот, никель и др).

Химический состав шва проверяют у любых емкостей и труб, которые впоследствии будут подвергаться воздействию высокого давления и химически агрессивных сред.

Метод актуален для тех производств, где важно четкое соблюдение состава сплавов. Он не используется на небольших частных предприятиях, металлоконструкции которых не нуждаются в высоком уровне контроля.

Технология

Процедура проверки несложная, но требует наличия специального оборудования и определенных навыков оператора.

Используемое оборудование

Стилоскоп – оборудование, которое позволяет провести стилоскопирование. Бывает двух типов: стационарный (используется в лаборатории) и переносной (подходит для производств).

Независимо от размера, они очень похожи и обладают рядом идентичных узлов.

Главный элемент стилоскопа – электрод, основной функцией которого является зажигание дуги на изделии. Чаще всего его изготавливают из стали, вольфрама или меди и устанавливают на головку прибора. При помощи шлифовального круга (реже токарного станка) конец электрода необходимо затачивать, чтобы он корректно работал. Специалист должен иметь при себе целый набор сменных электродов, потому что замеры можно производить только один раз, после чего они нуждаются в очередной коррекции.

Второй основной элемент стилоскопа – генератор, подсоединенный к корпусу. Благодаря ему, на сам стержень подается ток, который, в свою очередь, возбуждает дугу. От нее исходит свет, который, проходя через пары металла, проникает в щель. Ее ширина в зависимости от типа прибора колеблется от 0,01 до 0,02 мм.

Один из ключевых элементов стилоскопа – ряд линз, благодаря которому, можно определить точный химический состав примесей.

Трехлинзовая система, или фотометрический клин имеет разные фокусные расстояния. Он сначала принимает пучок света на две призмы, который затем отражается и направляется в объектив окуляра. Такая система, как правило, сменная и имеет разную степень увеличения.

Порядок проведения процедуры

Поверхность шва зачищают, убирая с него шлак, пыль и частички металла.
Образец располагают возле электрода.
Зажигают разряд.
Оператор отмечает, какой именно цвет спектра был у разряда (от красного до фиолетового).
В специальном атласе стилоскопа отмечены все возможные области.
Благодаря таблицам в атласе, можно определить соответствие точной концентрации примесей и яркости свечения.
Опыт следует проводить несколько раз для получения более точного результата.

Преимущества и недостатки метода

Метод широко распространен, благодаря ряду положительных аспектов:

Способ абсолютно безопасен и для его применения необходимо соблюдать только правила электробезопасности.
Целостность изделия после проведения анализа сохраняется. Работу диагностируемого оборудования можно не останавливать.
Цена процедуры относительно невысока.
Портативный стилоскоп легко можно разместить рядом с рабочей поверхностью, благодаря небольшим габаритам.

Несмотря на то что метод прост и безопасен, его применение затрудненно из-за некоторых недостатков:

Читайте также: