Введение 3
1 Конструктивные особенности эстакады 6
1.1 Описание сварной конструкции и примененных типов соединений 6
1.2 Дефекты сварных соединений эстакады 9
1.3 Условия применения методов контроля качества 16
2 Анализ методов неразрушающего контроля качества
сварных соединений 20
2.1 Современное состояние проблемы 20
2.2 Анализ методов контроля 22
2.3 Способы создания акустического контакта и влияния угла ввода
ультразвуковой волны 26
2.4 Влияние параметров ультразвуковых колебаний 27
2.5 Расчет параметров ультразвукового контроля 29
2.6 Построение АРД - диаграммы 32
3 Современные средства УЗ-контроля и обоснование выбора оборудования
3.1 Возможности современных средств УЗ-контроля 39
3.2 Принцип работы дефектоскопа "PELENG 307" УД3-307ВД 46
4 Технология ультразвукового контроля сварного соединения 48
4.1 Технология ультразвукового контроля стыкового сварного соединения
4.2 Протокол по результатам ультразвукового контроля 59
5 Результаты контроля качества сварных соединений 63
5.1 Рекомендации по созданию методики неразрушающего контроля сварных соединений 80
Заключение
Список используемых источников
Приложение А Основные требования создания методик неразрушающего контроля сварных соединений
Сварные металлические конструкции в настоящее время являются основными несущими конструкциями широко применяемые в промышленном и гражданском строительстве, при монтаже каркасов цехов предприятий машиностроения, химической и нефтехимической и других отраслей народного хозяйства, инфраструктурных объектах космонавтики, энергетики и железнодорожного транспорта, при строительстве мостов, эстакад, виадуков и путепроводов, трубопроводов для транспортировки различных жидких и газообразных сред, других объектов индустриального, сельскохозяйственного и общественного назначения.
Эстакада представляет собой сложное инженерное сооружение пространственного типа, состоящее из металлических ферм и служащее для поднятия вверх путей сообщения, погрузочно-разгрузочных и других сложных технологических операций и т.д. Эстакада является протяженным объектом, состоящим из комплекса сварных однотипных опор и пролётов, предназначенных для размещения автомобильных и железных дорог, инженерных коммуникаций и другой транспортной инфраструктуры выше уровня земли с целью обхода занятой территории в населенных пунктах или организованных ранее транспортных потоков.
Сварные соединения основных несущих элементов эстакады должны обеспечивать необходимое качество и быть максимально прочными и надежными. Надежность и долговечность металлических конструкций и сварных соединений в частности определяется, прежде всего, высоким качеством основных материалов, из которого они изготовлены и сварочных материалов, применяемых при выполнении технологических процессов сварки. Основная часть выполняемых работ по неразрушающему контролю непосредственно связана с контролем качества сварных соединений. В условиях строительства и промышленного производства применяются различные методы неразрушающего контроля, а также разрушающих и других видов испытаний. В настоящее время в соответствии с нормативными документами Системы неразрушающего контроля на опасных производственных объектах СНК ОПО РОНКТД классификация методов неразрушающего контроля регламентируется стандартом НАКС СНК ОПО РОНКТД - 02-2021.
Из всех современных инструментальных методов неразрушающего контроля самыми распространёнными и широко применяемыми являются: радиографический и ультразвуковой, а также методы поверхностной дефектоскопии: капиллярный и магнитный.
Измерение параметров и технических характеристик сварных соединений, оценка уровня качества изделий и сварных узлов позволяют получить полный спектр информации о состоянии объекта в процессе изготовления, монтажа, эксплуатации, а также реконструкции и ремонта. Кроме того, очень важно обладать сведениями о химическом составе основного материала изделия или конструкции, сварочных материалов, применяемых при их изготовлении, его структуре, режиме, разновидности и глубине термической обработки, ее качестве, о наличии и характере как наружных, так и внутренних дефектов в изделии или конструкции, а также о распределении внутренних рабочих и остаточных напряжений в них в процессе эксплуатации.
Объем и достоверность описанной выше информации, а также эффективность оценки состояния конструкции и сварных соединений в значительной степени определяют пути повышения уровня промышленной безопасности опасных производственных объектов на основе сварных конструкций. В результате повышения требований к качеству сварных конструкций увеличивается значимость неразрушающего контроля при изготовлении и эксплуатации промышленных и народнохозяйственных объектов. Во многих промышленных отраслях неразрушающий контроль выведен в отдельный технологический процесс, так как чаще всего финансовые затраты на проведение мероприятий по неразрушающему контролю можно приравнять к затратам на изготовление самого изделия [28].
Система неразрушающего контроля на всех этапах изготовления и эксплуатации сварных стальных конструкций является одним из важнейших элементов контроля и обеспечения промышленной безопасности, связанная с повышением эффективности контроля за состоянием опасных технических устройств, несущих конструкций и опасных производственных объектов в целом, своевременностью и качеством работ по их техническому обслуживанию при эксплуатации и капитальному ремонту. Решение проблем поддержания их высокой эксплуатационной надежности, нормативной долговечности и обеспечения промышленной безопасности требует постоянной их актуализации, оптимизации и усовершенствования.
Целью, данной выпускной квалификационной работы является повышение эксплуатационной надежности и промышленной безопасности металлической эстакады путем применения современных методов неразрушающего контроля сварных соединений основных конструктивных элементов эстакады.
Результатом данной квалификационной работы является проведение анализа обследований производственных цехов предприятий и специальных инженерных конструкций, свидетельствуют о том, что высокий уровень износа основных производственных фондов, массовая эксплуатация инженерных конструкций и металлоконструкций в нормированных сроках с высоким уровнем накопленных повреждений и дефектов приводят к созданию условий возникновения аварийных ситуаций.
Проведен анализ различных типов сварных соединений, дефектов, методов неразрушающего контроля качества сварных соединений конструктивных элементов эстакад производственных зданий.
«Установлены основные причины и характер возникновения дефектов в сварных соединениях. Из анализа объекта контроля следует, что основными дефектами сварного соединения из данного материала являются непровары, трещины и поры.
Выбор оптимального метода контроля качества в зависимости от вида соединения и ее расположения, чувствительности метода контроля, условий работы деталей и технических условий на изделие, материала детали, состояния и шероховатости поверхности, формы и размера детали, доступности детали и зоны контроля, условий контроля.
Подбор оборудования для проведения неразрушающего контроля качества сварных соединений ультразвуковым методом. Данный метод требует наличия специально подготовленных специалистов, специализированного оборудования и вспомогательных средств контроля, и, кроме того, предъявляет особые требования к подготовке поверхности изделия под контроль.
Ультразвуковой контроль выполняют в соответствии с требованиями нормативных документов и методиками контроля конкретного изделия.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
