Разработка технологии неразрушающего контроля продольного сварного шва трубы типоразмером 1153 х 41 мм, сваренного многопроходной электродуговой сваркой под слоем флюса
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБЪЕКТА КОНТРОЛЯ 8
2 ОПИСАНИЕ ОСНОВНОГО МАТЕРИАЛА 11
3 ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБ СВАРЕННЫХ
ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКОЙ ПОД СЛОЕМ ФЛЮСА 13
4 ДЕФЕКТЫ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКИ ПОД СЛОЕМ ФЛЮСА 21
5 ТЕХНОЛОГИЯ МНОГОПРОХОДНОЙ СВАРКИ ПОД СЛОЕМ ФЛЮСА.38
6 ДЕФЕКТЫ МНОГОПРОХОДНОЙ СВАРКИ ПОД СЛОЕМ ФЛЮСА 45
7 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ДЕФЕКТОВ ДВУХ ВИДОВ СВАРОК 48
8 ОПИСАНИЕ МЕТОДОВ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ 54
9 СИСТЕМА НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ТРУБ, СВАРЕННЫХ
ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКОЙ ПОД СЛОЕМ ФЛЮСА 70
9.1 Технологический автоматический ультразвуковой контроль сварного
соединения 72
9.2 Технологический рентгенотелевизионный контроль сварного
соединения 82
9.3 Технологический ручной ультразвуковой контроль сварного
соединения 85
9.4 Сдаточный автоматический ультразвуковой контроль сварного
соединения и основного металла 88
9.5 Сдаточный ручной ультразвуковой контроль сварного соединения и
основного металла трубы 95
9.6 Сдаточный автоматизированный рентгенотелевизионный контроль
концевых участков сварного шва трубы 97
9.7 Сдаточный автоматизированный рентгенотелевизионный контроль
сварного шва трубы 97
9.8 Сдаточный автоматизированный магнитопорошковый контроль
кромки трубы 99
10 НЕДОСТАТКИ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ МЕТОДИКИ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО
КОНТРОЛЯ СВАРКИ ПОД СЛОЕМ ФЛЮСА 101
11 ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕТОДОВ УЛЬТРАЗВУКОВОГО И
РАДИАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ НА МНОГОПРОХОДНЫХ СВАРНЫХ ШВАХ 107
12 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕТОДОВ И СХЕМ КОНТРОЛЯ, СПОСОБНЫХ
ВЫЯВИТЬ УНИКАЛЬНЫЕ ДЕФЕКТЫ МНОГОПРОХОДНОЙ СВАРКИ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ТРУБАМ 120
13 ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО МЕТОДА И ИЗМЕНЕНИЙ В
КОНСТРУКТИВЕ ОБОРУДОВАНИЯ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ 125
14 ОСОБЕННОСТИ И ИЗМЕНЕНИЯ, СВЯЗАННЫЕ С ВНЕДРЕНИЕМ
НОВЫХ МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ В АВТОМАТИЧЕСКИЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ КОНТРОЛЬ 128
15 ОСОБЕННОСТИ, СВЯЗАННЫЕ С ВНЕДРЕНИЕМ НОВЫХ МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ В РУЧНОЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ
КОНТРОЛЬ 137
16 ОСОБЕННОСТИ, СВЯЗАННЫЕ С ВНЕДРЕНИЕМ НОВЫХ МЕТОДОВ
КОНТРОЛЯ В АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕНТГЕНОТЕЛЕВИЗИОННЫЙ КОНТРОЛЬ 139
17 КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ 149
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 155
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 156
В последнее время на российском трубном рынке наблюдается перепроизводство трубной продукции, особенно это актуально для электросварных труб. Причем в сегменте труб, сваренных электродуговой сваркой под слоем флюса наблюдается наиболее ожесточенная конкуренция. Даже несмотря на масштабные трубопроводные стройки последних лет потребности внутреннего рынка становятся все более ограничены и трубным производителям приходится искать новые рынки сбыта своих труб или же изыскивать возможности для диверсификации производимой трубной продукции.
Одним из направлений диверсификации продукции является изготовление электросварных труб, для которых заказчик предъявляет завышенные требования по механическим свойствам сварного соединения, к примеру, по ударной вязкости на -48°С. Данные требования обусловлены особенными условиями эксплуатации (например, низкая температура эксплуатации).
Стандартная технология сварки под слоем флюса из-за высокой погонной энергии не позволяет сваренным трубам выдерживать испытание по ударной вязкости на -48°С в зоне термического влияния. Поэтому такие трубы изготавливают многопроходной сваркой.
Финансовая привлекательность таких труб объясняется тем, что маржинальный доход от такой трубы обычно в 5 - 6 раз выше чем маржинальный доход труб, сваренных стандартной технологией сварки под слоем флюса.
Объемы заказов таких труб обычно в разы меньше объемов производства труб по стандартной технологии сварки под слоем флюса и в мировой практике обычно на таких трубах специализируются небольшие трубопрокатные заводы, производительность которых сильно ограничена.
Как известно, технический прогресс не стоит на месте и с появлением автоматических высокопроизводительных орбитальных систем сварки скорость строительства газопроводов заметно увеличилась. В связи с этим обстоятельством строители газопроводов заинтересованы в максимально быстрой поставке всего объема труб, которую небольшой трубопрокатный завод выполнить не сможет.
Другими словами, в нынешних реалиях у больших трубопрокатных заводов появилась возможность отвоевать часть заказов данного вида трубной продукции.
Но, как известно, любому виду сварки присущи свои особенности и дефекты, при этом каждому потребителю трубной продукции необходимы бездефектные трубы. Чтобы выполнить данное условие поставки, все сваренные трубы должны пройти неразрушающий контроль.
В связи с этим обстоятельством возникает необходимость обязательно учесть все нюансы и физические особенности многопроходной сварки при разработке и внедрении методики неразрушающего контроля, чтобы поставщику была поставлена бездефектная продукция.
В ходе дипломной работы был описан процесс разработки технологии неразрушающего контроля электродуговой многопроходной сварки под слоем флюса в условиях трубоэлектросварочного цеха «Высота 239».
На основе проведенных изысканий мы выяснили, что электродуговой многопроходной сварке под слоем флюса свойственны уникальные дефекты - межваликовое несплавление. Из-за своего нетипичного пространственного положения межваликовое несплавление порождает трудности в выявлении и идентификации данного вида дефекта.
В нашем исследовании определены виды и методы неразрушающего контроля, которые позволяют стабильно выявлять и идентифицировать данный вид дефекта. Также проведена работа по интеграции новых методов и схем неразрушающего контроля в действующее оборудование и систему контроля качества продукции в трубоэлектросварочном цехе «Высота 239».
Практическая значимость разработанной технологии заключается в диверсификации трубной продукции, выпускаемой ПАО «ЧТПЗ» и освоение новых высокодоходных рынков.
