Стилоскопирование сварных швов что это такое?

Особенности метода

Стилоскопирование позволяет оценить химический состав металла сварных швов. То есть метод позволяет выявить, соответствуют ли соединения требованиям, прописанным в нормативно-технической документации.

Стилоскопирование основано на визуальном контроле, т.е. сопоставлении яркости имеющихся спектральных линий с нормативными показателями.

Данный метод позволят выявить следующие элементы в сталях и цветных сплавах:

вольфрам;
хром;
никель;
титан;
фосфор;
углерод;
сера.

Области применения

Процедуре определения химического состава стали сварных швов подвергаются все изделия, которые будут работать под высоким давлением. Сюда относятся: баллоны, гидравлические цилиндры, тонкие трубки распределительных систем. Обязательной проверке подлежат емкости предназначенные для химической промышленности и трубопроводы, задействованные в коммуникационных путях агрессивных веществ.

Метод контроля применяется и после ремонтных работ на описанных выше установках. Например, если на каком-то участке были заменены фланцы, или коллектор, то сварные швы требуется проверить заново. Когда в сварочных работах участвовало несколько сварщиков, то проверяются швы каждого специалиста, а не только с одной стороны. Проверенные участки обозначаются на чертежах, чтобы потом их можно было легко идентифицировать, если потребуется переделывание работ в случае обнаружения брака.

Стилоскопирование

Один из типов контроля качества химического состава швов трубопроводов, компонентов различного оборудования называется стилоскопированием. Согласно действующим правилам приемки, швы должны в обязательном порядке соответствовать нормативно-технической документации (НТД). Основная задача специалистов, которые его проводят – визуальный контроль, заключающийся в сравнении яркости. Их получают при помощи анализа яркости спектральных линий с эталонными снимками.

Стилоскопирования швов сварных соединений

Стилоскопирование выполняют с использованием специализированных приборов, которые называются стилоскопами. Существует 2 вида подобного оборудования:

При помощи переносных аппаратов производят быстрый анализ в складских помещениях и полевых условиях. Кроме того, их используют для контроля крупногабаритных конструкций. Общий вес может варьироваться от 2 до 5 килограмм.
Если стилоскопирование необходимо осуществить в условиях лаборатории, применяются стационарные устройства. Они гораздо чувствительнее аналогов, могут работать более длительный период времени, однако параметры изучаемых узлов у них крайне ограничены.

Физические основы метода

В основе процесса стилоскопирования лежит свечение металлических паров в низковольтовой искре. Подобный дуговой разряд образуется при помощи электродов. Первый из них – это, по сути, образец, который подлежит исследованию, а второй – постоянный приборный электрод, имеющий вид стержня из стали или диска из меди. Когда дуга горит, вещество переносится с одного электрода на другой и между ними образуются раскаленные пары. Спектральные линии напрямую зависят от типа используемого металла. Стилоскопы оснащены специальными окулярами, в которых, собственно можно наблюдать процесс разложение излучения на линии спектров. В результате полученных в ходе исследований данных составляются спектограммы.

Параметры и устройство агрегатов

Важнейшее значение имеет подбор оптимального спектрального диапазона (дело в том, что устройства предыдущего поколения отличаются достаточно узким спектром, что не позволяет с их помощью выявить все примеси сварного шва);
способность к разрушению также имеет немаловажное значение;
при выборе прибора обратите внимание, существует ли в нем опция, которая позволит увеличить окуляр;
немаловажное значение имеет параметр световой силы (по сути, он является разницей между яркостью свечения паров и поступающей в устройство картинки);
нахождение фокуса объектива оборудования и его окуляра также влияет на правдивость показаний.

Необходимое оборудование

Для проведения диагностики сварных швов необходимы специальные устройства — стилоскопы. Эти аппараты бывают двух видов – большие в лабораториях по сварке и переносные на производстве. Размер не влияет на функциональность стилоскопов, все устройства имеют один и тот же набор основных узлов. Большие и переносные аппараты функционируют одинаково.

Один из рабочих элементов стилоскопа – электрод, который зажигает дугу на изделии. Его изготавливают из вольфрама, стали, молибдена или меди. Для нормальной работы электрода необходима правильная заточка кончика, ее делают на токарном станке или шлифовальном круге. Электрический ток подается из генератора, расположенного в корпусе оборудования. Генератор подает ток на стержень и возбуждает дугу.

Законодательная база Российской Федерации

Бесплатная горячая линия юридической помощи

Энциклопедия ипотеки
Кодексы
Законы
Формы документов
Бесплатная консультация
Правовая энциклопедия
Новости
О проекте

Бесплатная консультация

Действия

Главная
«ПРАВИЛА ПРОЕКТИРОВАНИЯ, ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИЕМКИ СОСУДОВ И АППАРАТОВ СТАЛЬНЫХ СВАРНЫХ. ПБ 03-384-00» (утв. Постановлением Госгортехнадзора РФ от 04.10.2000 N 57)

5.6. Стилоскопирование сварных соединений

5.6.1. Стилоскопирование сварных швов должно проводиться для установления марочного соответствия примененных сварочных материалов требованиям проекта и инструкций по сварке или настоящих Правил.

При стилоскопировании следует руководствоваться Инструкцией по стилоскопированию основных и сварочных материалов и готовой продукции.

5.6.2. Стилоскопированию должны подвергаться сварные швы работающих под давлением деталей из сталей марок 12ХМ, 12МХ, 15ХМ, 10Х2М1А-А, 20Х2М, 1Х2М1, 15Х2МФА-А, 10Х2ГНМ, 15Х5М, 15Х5, 08Х13, 08Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М3Т, 08Х17Н15М3Т, 03Х16Н15М3Т, 08Х21Н6М2Т и 06ХН28МДТ, 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т, 08Х22Н6Т и металл коррозионно-стойкой наплавки в объеме не менее указанного в табл.20.

Объем контроля стилоскопированием

Группы сосудов	Количество контролируемых сварных швов и металла коррозионно-стойкой наплавки от общего количества, %
1,2	100
3.4	50
5	25

5.6.3. В процессе стилоскопирования следует определять в металле шва наличие хрома, молибдена.

5.6.4. Должны контролироваться:

каждый сварной шов в одной точке через каждые 2 м;

места исправления каждого сварного шва;

наплавка не менее чем в одной точке.

5.6.5. Контроль стилоскопированием допускается не производить:

при невозможности осуществления контроля из-за недоступности сварных швов (ввиду конструктивных особенностей сосуда, по условиям техники безопасности);

из-за малых размеров шва (например, швы обварки теплообменных труб).

5.6.6. При получении неудовлетворительных результатов допускается повторное стилоскопирование того же сварного соединения на удвоенном количестве точек.

При неудовлетворительных результатах повторного контроля должен проводиться спектральный или химический анализ сварного соединения, результаты которого считаются окончательными.

5.6.7. При выявлении несоответствия марки использованных присадочных материалов хотя бы на одном из сварных соединений сосудов 3, 4 и 5а и 5б групп стилоскопирование металла шва должно быть произведено на всех сварных соединениях, выполненных данным механизированным способом сварки.

5.6.8. Дефектные сварные швы, выявленные при контроле, должны быть удалены, швы вновь сварены и подвергнуты стилоскопированию.

Что такое стилоскопирование сварных швов

Среди неразрушающих методов контроля сварных швов стилоскопирование металла – самый «древний». Он был внедрен в 30-е годы прошлого века. Применяется для проверки однородности соединений сосудов высокого давления, котлов, трубопроводов, нагруженных сварочных металлоконструкций. Стилоскопированием быстро определяют вредные примеси, хотя точность результата во многом зависит от зоркости оператора, метод надежный. Порядок стилоскопирования сварных швов регламентирован ГОСТ 7122-81, он указывается в нормативно-технической документации для многих видов работ: при производстве трубопроводов, сварных технологических емкостей, опорных конструкций.

Что такое стилоскопирование

Во-первых, это экспресс-метод химсостава сварных соединений, наличия в металле углерода, серы, фосфора, других легирующих элементов. Говоря языком учебников, стилоскопирование швов – это неразрушающий метод контроля, основанный на сравнении спектральных линий испаряющихся паров расплава с эталонными снимками. По спектру сложно определить концентрацию компонентов. Оператор делает оценку «на глазок». Результат стилоскопирования всегда субъективный. Но серьезных аварий после тестирования сварных швов удается избежать.

Область применения

Выявление компонентов, снижающих качество сварных швов, главная цель стилоскопирования. Металл способен насыщаться газами в процессе сварки, элементы выгорают при температуре, превышающей точку плавления. Анализ выявляет нарушения технологии изготовления сварных сосудов, трубопроводов. Под давлением дефектное соединение может лопнуть.

Способы контроля качества сварного шва

Существуют разнообразные виды и средства технического контроля, все они имеют свои достоинства и недостатки, особенности и нюансы. Но несмотря на различия все они призваны, чтобы устроить швам испытание на прочность и долговечность. Качество сварных соединений во многом зависит от сварщика и используемых комплектующих, так что итог контроля можно предсказать. Но мы все равно рекомендуем проводить контроль качества, чтобы быть уверенным, что изделия прослужат долго.

Качество сварных соединений можно узнать путем визуального осмотра (пожалуй, самый распространенный метод), ультразвукового, магнитного, капиллярного и радиационного (радиографического) контроля, также осуществляется контроль сварных швов на проницаемость. Есть и другие методы контроля сварных швов, но мы в этой статье перечислим самые распространенные и простые в применении. Рекомендуем выполнять пооперационный контроль качества, т.е. сначала осмотреть шов, затем провести капиллярный контроль и так далее. Впрочем, обо всем по порядку.

Визуальный контроль

Начнем с визуального контроля. Это наиболее простой и быстрый способ узнать качество сварных швов. Вам не понадобятся специальные приборы или жидкости, достаточно вашей внимательности. Тщательно осмотрите сварное соединение: не должно быть видимых дефектов вроде трещин и сколов, шов должен иметь одну ширину и высоту на всех участках. Внешний контроль сварочных швов позволяет также проверить наличие или отсутствие непроваров, наплывов, неравномерных складок шва. Все это дефекты, обнаружив которые можно смело говорить о низком качестве соединения. Для более эффективного контроля качества сварных швов мы рекомендуем использовать мощную лампу и лупу, также нелишним будет рулетка или линейка, штангенциркуль. С помощью таких простых приспособлений вы сможете замерить размеры дефектов и понять, что с ними делать в дальнейшем.

Конечно, с помощью такого метода вы не сможете выполнить полноценный контроль сварных соединений трубопроводов, сварных соединений газопроводов или иных ответственных конструкций, но визуальный осмотр станет первой операцией, вслед за которой можно применить остальные методы контроля.

Капиллярный контроль

Методы контроля качества сварных соединений включают также испытания сварного шва. Для этого используется капиллярный метод. Его суть крайне проста: для контроля используются специальные жидкости, которые способны проникать в мельчайшие поры и трещинки, называемые капиллярами.

С помощью капиллярного операционного контроля можно проверить качество любого металла, с любым составом и формой. Зачастую такой метод используется, когда нужно узнать наличие скрытых дефектов невидимых для глаз, но нет бюджета, поскольку капиллярный контроль очень прост в применении и не требует наличия дорогостоящего оборудования.

Капиллярная оценка качества сварных соединений выполняется с помощью жидкостей, называемых пенетрантами (от английского слова «penetrant», что значит «проникающая жидкость»). Такие жидкости обладают незначительным поверхностным натяжением, отчего легко проникают в мелкие капилляры и при этом остаются видимы для глаз. По сути, пенетранты заполняют полости и окрашивают дефекты, тем самым делая их видимыми.

Сейчас можно найти множество рецептов приготовления пенетранта, каждый из которых будет обладать своими свойствами и особенностями. Можно приготовить пенетрант на основе воды или любой другой органической жидкости (скипидара, бензола, также сюда относится довольно популярная проверка сварных швов керосином. Такие пенетранты очень эффективны и чувствительны к малейшим дефектам. Они уверенно занимают одну из лидирующих позиций среди методов по контролю качества.

Контроль на герметичность сварных швов

На жидкостях не заканчиваются испытания сварных швов. Их также нужно проверить на герметичность. Метод проверки на герметичность имеет множество названий: течеискание, пузырьковый метод контроля, пневмоиспытание, гидроиспытание и многие другие. Но вне зависимости от названия суть их остается неизменна: обнаружение сквозных дефектов, ухудшающих герметичные показатели сварного соединения. Проверка сварочных швов на герметичность выполняется с помощью газов (кислорода или азота), различных жидкостей (например, воды). Метод во многом схож с капиллярным, но здесь газ или жидкость дополнительно подаются под большим давлением, под которым они как раз и распределяются в дефектные полости и выходят наружу. У этого метода есть своя классификация. Бывает пневматический и гидравлический контроль, также швы можно проверить вакуумно или с помощью обдува воздухом, это подкатегории пневматического контроля. Но обо всем поговорим подробнее.

Начнем с пневматического метода контроля качества швов. Он подразумевает использование газа или воздуха, который направляется на соединение под давлением. При этом шов смазывается мыльным раствором. Также есть разновидность пневматического контроля, называемая вакуумным контролем, когда с помощью специального оборудования создается искусственный вакуум, в него помещается деталь, а шов также предварительно смачивают мыльным раствором. В местах со сквозными трещинами будут образовываться пузыри, указывающие на местонахождение дефекта.

При приготовлении мыльного раствора используется один кусок мыла на литр воды. Если предстоит работа при низких температурах (на улице зимой), то более половины воды рекомендуется заменить на спирт. Также рекомендуем подключить манометр, с помощью которого вы сможете контролировать показатель давления и сможете заметить, как оно будет падать при обнаружении дефектов. Также нелишним будет использование предохранительного клапана, чтобы соблюсти технику безопасности.

Самая простейшая форма пневматического контроля — погружение детали в воду, без смазывания швов мыльным раствором и использования давления. Если у шва есть дефекты, то они дадут о себе знать, когда небольшие пузырьки воздуха начнут появляться из сварного соединения. Этот способ проверки качества можно назвать полевым, но он достаточно эффективный.

Также есть еще одна разновидность пневматического контроля, называемая контроль качества сварных швов и соединений с помощью аммиака. Аммиак подается вместо газа или воздуха, а швы предварительно покрывают специальной бумажной лентой. Аммиак проходит через шов и если имеются дефекты, то на ленте появляются красные пятна.

Второй тип контроля на герметичность — гидравлический. Здесь давление создают с помощью воды или масла. Это очень интересный метод, поскольку деталь выдерживается в жидкости от 5 до 15 минут (в зависимости от особенностей металла), при этом зона около шва обстукивается молотком, удары должны быть слабыми. Если есть дефекты, то при ударе жидкость начнет вытекать из предполагаемого места с трещиной или другим повреждением.

Магнитный контроль

Магнитный метод контроля заключается в использовании основ электромагнетизма. Контролер или сварщик с помощью специального прибора создает вокруг шва магнитное поле, которое испускает поток так называемых электромагнитных линий. Если они искажаются, значит есть дефекты. Искажения фиксируются магнитопорошковым способом.

При магнитопорошковом на поверхность шва предварительно наносят ферримагнитный порошок, который при искажении электромагнитной линии начинает скапливаться в месте дефекта. Из-за этого магнитный контроль доступен только при работе с ферримагнитными металлами. Алюминий, медь, сталь с большим содержанием хрома и никеля не могут быть подвержены проверке. В целом, это очень эффективный, но неудобный и дорогостоящий метод, так что его применяют только при контроле особо важных узлов.

Ультразвуковой контроль

Ультразвуковой способ очень интересен. Он основан на свойствах ультразвука. Ультразвуковые волны легко отражаются от краев трещины или скола, поскольку те обладают разными акустическими особенностями. Говоря простыми словами, мы подаем на шов ультразвук, и если на своем пути он сталкивается с дефектом, то искажается и отображается в другом направлении. При этом разные типы дефектов по-разному искажают ультразвуковую волну, так что их можно легко определить.

Контроль качества сварного шва с помощью ультразвуковых аппаратов применяется повсеместно, поскольку это довольно эффективный и при этом недорогой метод. По сравнению с другими методами (например, магнитным или радиационным) не нужно учитывать какие-то особенности металла или приобретать дорогостоящее оборудование. Но есть и недостатки: контроль сварного соединения ультразвуком должен проводить специалист, а не обычный сварщик.

Радиационный контроль

Радиационный контроль сварных соединений (также называемый «радиографический контроль» и «гаммаграфический контроль сварных соединений») представляет собой мини-версию обычного рентгена. Гамма-лучи проникают через металл и на специальной пленке фиксируются все возможные скрытые дефекты. Это самый передовой и дорогостоящий метод контроля качества, он требует современного оборудования и квалификации от контролера или сварщика. Также избыточная работа с таким прибором может оказывать негативное воздействие на здоровье человека.

Недавно появилась цифровая радиография, которая выполняется с помощью компьютера. Здесь вместо пленки используют специальные многоразовые пластины, которые совместимы с любыми источниками радиации. Но в отличие от классического радиационного контроля при цифровом методе изображения сохраняются сразу на компьютер, их можно масштабировать и кадрировать. В будущем разработчики планируют довести этот процесс до автоматизма, чтобы не требовалось присутствие человека.

Стилоскопирование: неразрушающий контроль

4,84 (Проголосовало: 25)

Общий порядок выполнения процедуры неразрушающего контроля установлен положениями приказа Ростехнадзора от 21 ноября 2021 года N 490. Данный нормативный документ определяет общие условия применения методов, безопасных для проведения анализа, а также определяет правила реализации соответствующих работ. Перечень основных методов неразрушающего контроля и типовые технологии их использования описаны в межгосударственном стандарте ГОСТ 18353-79. Указанный стандарт содержит около десяти различных позиций. Кроме того, в нем указывается, что этот список может быть дополнен другими способами проверки целостности объектов.

Определение

Стилоскопирование – это метод, который помогает быстро определить химический состав металла сварного шва на соответствие нормам нормативно-технической документации. Это поможет определить наличие углерода, серы, фосфора, хрома, никеля и т.д.

Специальные руководящие документы

Определение (Дополнено 18.04.2019)
Специальные руководящие документы
Неразрушающий контроль стилоскопированием: применение метода

Технология проведения проверки целостности объекта методами неразрушающего контроля может существенно различаться в зависимости от следующих факторов:

материал, из которого изготовлен объект;
размер анализируемого объекта;
наличие сварных соединений, подвижных деталей и других особенностей;
сфера применения оборудования или детали;
другие факторы.

В зависимости от перечисленных причин проверка объекта может осуществляться с применением той или иной технологии неразрушающего контроля. Для целей унификации процедуры в рамках различных сфер деятельности разрабатываются специальные руководящие документы.

Неразрушающий контроль стилоскопированием: применение метода

Так, проведение стилоскопирования регламентируется положениями РД 26.260.15-2001. Согласно этому нормативному документу стилоскопирование — это неразрушающий метод контроля, который применяется для контроля качества следующих элементов:

элементы систем и сосуды, изготовленные из высоколегированных типов сталей. Требование об обязательном характере стилоскопирования распространяется на те из них, которые находятся под давлением;
сварные швы, соединяющие указанные элементы. Стилоскопирование производится в местах и объемах, установленных производителем.

Для применения этого метода требуются специальные измерительные приборы – стилоскопы. Стилоскопирование — это неразрушающий метод контроля, предполагающий качественный спектральный анализ соответствующих объектов. В ходе его выполнения металл проверяется на соответствие действующим требованиям.

Контроль капиллярныйс применением керосина

В прежние времена для нахождения дефектов использовали керосин. Эта жидкость широко применялась в быту и технике. Керосин почти не испаряется в обычных условиях, но обладает хорошей проникающей способностью, благодаря низкой вязкости и высокой полярности.

Т.к. керосин бесцветный, то сварщики применяли мел и другие вещества для корректной оценки наличия и величины раковин, трещин и полостей.

Керосиновый способ, благодаря своей простоте и сегодня ещё применяется на практике. Чаще всего такой метод используют для поиска сквозных дефектов резервуаров, работающих под давлением, также используется при испытаниях топливных отсеков или изделий с различными сварными соединениями.

Порядок осмотра и чувствительность при керосиновом способе контроля:

Преимущества и недостатки метода

У стилоскопирования есть ряд «плюсов», благодаря которым это оборудование продолжает применяться на соответствующих работах. Среди положительных сторон способа контроля следующие:

после проверки сохраняется целостность изделия;
размеры оборудования позволяют размещать его рядом с рабочим местом;
устройство, при подходящей вентиляции, безопасно для здоровья;
помогает определить наличие и количество большинства известных примесей.

Но имеются и недостатки у данной методики. Научиться различать вещества по яркости свечения и ширине линий требует времени. Подготовка оператора может занять до шести месяцев. Пройдя обучение, оценка результата все равно будет зависеть от субъективного мнения специалиста и его опыта. Два оператора могут сделать разные заключения. Хотя методика позволяет выявить наличие или отсутствие легирующих элементов, по ней невозможно определить содержание серы и углерода, которые, в определенных количествах, могут оказать отрицательное влияние на шов. Слабое свечение от электрической дуги перегружает сетчатку глаз и портит зрение. Без вытяжки оператор вдыхает вредные газы в легкие.

Ультразвуковая

Ультразвуковая волна обладает проникающей способностью и может отражаться от границы раздела сред, в которых звук по-разному распространяется. Это свойство лежит в основе данного метода. Устройство состоит из источника и приемника ультразвуковой волны. Если внутри металла нет дефектов, то рассчитывается скорость прохождения звука сквозь деталь в прямом и обратном направлении. При наличии трещин или пор отразившаяся от нижней грани волна придет с искажением. Существует специальная классификация полученных картин, позволяющая различать разные виды дефектов.

Ультразвуковая дефектоскопия по своей популярности и применимости превосходит магнитную и радиационную. В качестве недостатка выделяется сложная система раскодирования сигнала. Для проведения исследования требуется особая квалификация мастера. Ограничение на применение описанного метода связано с крупнозернистой структурой металлов. Не подлежат исследованию аустенитные стали и чугун.

Оформление документации

Для проведения сварки предусматривается специальный журнал. Он является первичным документом, оформляющийся по требованиям СНиП. Проектная организация составляет перечень узлов в металлоконструкции, которые необходимо сдать заказчику с оформлением сварочных документов.

Помимо журнала, сварочные работы сопровождает схема стыков, прилагаются сертификаты на расходные материалы (электроды, флюс или присадочную проволоку) и акты по контролю качества снаружи изделия.

Если проводились ультразвуковые или иные специфические исследования, то результаты и заключения по ним также прилагаются.

Все это позволяет говорить о качестве сварке и надежности конструкции. Только после сдачи в полном объеме сварочной документации производятся дальнейшие процедуры по принятию металлоконструкций объекта.

Что такое стилоскопирование сварных швов? С какой целью проводят